KR20020076789A - Fuel supply apparatus of gas fuel automobile - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fuel supply apparatus of a gas fuel vehicle is provided to reduce parts, and to improve safety against gas fuel leakage by eliminating a recovery system and connecting plural injectors mutually with a rail module. CONSTITUTION: A fuel supply motor pump(21) is installed in a fuel tank(20) storing fuel to supply liquid fuel and discharge. Fuel gas is returned to the fuel tank in case of pressure of fuel gas to be over the reference value in passing through a gas fuel discharge pressure adjusting unit(22). Gas fuel is streamed from the gas fuel discharge pressure adjusting unit through a gas supply pipe(23) to a rail module(24). Plural injectors(242) injecting gas fuel to an engine and a pressure sensor(244) detecting pressure of gas fuel are installed in the rail module. An ECU(Electronic Control Unit)(25) sets opening and closing time of injectors according to pressure, opens and closes plural injectors in driving the engine, and controls the motor pump.

Description

가스연료 차량의 연료 공급장치{Fuel supply apparatus of gas fuel automobile}Fuel supply apparatus of gas fuel automobile

본 발명은 LPG(Liquid Petroleum gas) 등의 가스연료를 연소시켜 동력을 발생하는 가스연료 차량에 있어서, 연료탱크에 저장된 가스연료를 엔진의 인젝터(injector)로 공급하고, 인젝터가 엔진으로 분사하고 남는 가스연료를 연료탱크로 회수하지 않는 가스연료 차량의 연료 공급장치에 관한 것이다.The present invention is a gas fuel vehicle that generates power by burning gas fuel such as LPG (Liquid Petroleum gas), the gas fuel stored in the fuel tank is supplied to the engine injector (injector), the injector is injected into the engine and left A fuel supply apparatus for a gas fuel vehicle that does not recover gas fuel to a fuel tank.

일반적으로 가스연료를 연소시켜 동력을 발생하는 차량에서 연료탱크에 저장되어 있는 가스연료를 엔진에 공급하는 방법으로 고압의 가스연료를 감압시켜 기체상태로 엔진의 흡기관에 공급하는 베이포라이저/믹서 방식과, 가스연료를 가압하여 액체상태로 유지시킨 상태에서 인젝터에 의해 정확하게 유량 제어를 하면서 엔진에 공급하는 액상(液狀) 인젝션 방식이 있다.In general, a vaporizer / mixer which supplies gas fuel stored in a fuel tank to an engine in a vehicle that generates power by burning gas fuel and depressurizes the high-pressure gas fuel and supplies it to the intake pipe of the engine in a gaseous state. And a liquid injection method for supplying the engine while precisely controlling the flow rate by the injector while the gas fuel is pressurized and maintained in the liquid state.

상기 액상 인젝션 방식은 상기 베이포라이저/믹서 방식보다 엔진의 운전조건에 따라 정확하게 유량 제어를 함으로써 엔진의 출력이 상승하고, 연비절감, 배기가스의 저감 및 역화 억제 등에 탁월한 효과를 나타내고 있는 것으로 알려져 있다.The liquid injection method is known to have an excellent effect on the output of the engine, fuel efficiency, reduction of exhaust gas, and suppression of backfire by more precisely controlling the flow rate according to the operating conditions of the engine than the vaporizer / mixer method. .

도 1은 액상 인젝션 방식으로 엔진에 연료를 공급하는 종래의 연료 공급장치를 보인 도면이다. 여기서, 부호 10은 가스연료를 저장하는 연료탱크이고, 부호 11은 상기 연료탱크(10) 내에 설치되고, 연료탱크(10) 내의 가스연료를 액체 상태로 공급하는 연료공급용 모터펌프이다.1 is a view showing a conventional fuel supply device for supplying fuel to an engine by a liquid injection method. Here, reference numeral 10 denotes a fuel tank for storing gas fuel, and reference numeral 11 denotes a fuel pump motor pump installed in the fuel tank 10 and supplying gas fuel in the fuel tank 10 in a liquid state.

부호 12는 상기 연료탱크(10)에 설치되는 멀티 밸브이다. 상기 멀티 밸브(12)에는, 상기 연료공급용 모터펌프(11)가 토출하는 가스연료를 통과 및 차단하는 차단/과류방지 밸브(121)와 엔진에 분사하고 남은 가스연료를 회수하는 회수밸브(122)가 구비된다.Reference numeral 12 is a multi-valve installed in the fuel tank 10. The multi-valve 12 has a shutoff / overflow prevention valve 121 for passing and blocking the gas fuel discharged from the fuel supply motor pump 11 and a recovery valve 122 for recovering the remaining gas fuel injected into the engine. ) Is provided.

부호 13은 조절유닛이다. 상기 조절유닛(13)에는, 상기 멀티밸브(12)의 차단/과류방지 밸브(121)에서 토출되는 가스연료의 통과를 제어하는 차단밸브(131)와, 가스연료의 압력을 검출하는 압력센서(132)와, 가스연료의 압력을 일정하게 유지시키기 위한 압력조절기(133)가 구비된다.Reference numeral 13 is a control unit. The control unit 13 has a shutoff valve 131 for controlling the passage of the gas fuel discharged from the shutoff / overflow prevention valve 121 of the multi-valve 12, and a pressure sensor for detecting the pressure of the gas fuel ( 132 and a pressure regulator 133 for maintaining a constant pressure of the gas fuel.

부호 14는 차량의 엔진에 설치되어 엔진에 가스연료를 분사하는 복수의 인젝터이고, 부호 15는 연료 공급관이다. 상기 연료 공급관(15)은, 상기 연료공급용 모터펌프(11)가 공급하는 가스연료가 상기 멀티 밸브(12)의 차단/과류방지 밸브(121) 및 상기 조절유닛(13)의 차단밸브(131)를 순차적으로 통해 상기 복수의 인젝터(14)에 공급되게 연결된다.Reference numeral 14 denotes a plurality of injectors installed in the engine of the vehicle to inject gas fuel into the engine, and reference numeral 15 denotes a fuel supply pipe. The fuel supply pipe 15, the gas fuel supplied from the fuel supply motor pump 11 is a shut-off / overflow prevention valve 121 of the multi-valve 12 and the shut-off valve 131 of the control unit 13. ) Are sequentially supplied to the plurality of injectors 14.

부호 15a는 상기 복수의 인젝터(14)에 공급된 가스연료를 회수하는 회수관이다. 상기 회수관(15a)은 상기 복수의 인젝터(14)가 엔진에 분사하고 남는 가스연료가 상기 조절유닛(13)의 압력센서(132), 압력조절기(133) 및 상기 멀티 밸브(12)의 회수밸브(122)를 순차적으로 통해 상기 연료탱크(10)로 회수되게 연결된다.Reference numeral 15a denotes a recovery tube for recovering gas fuel supplied to the plurality of injectors 14. The recovery pipe 15a is a plurality of injectors 14 are injected into the engine and the remaining gas fuel is recovered of the pressure sensor 132, the pressure regulator 133 and the multi-valve 12 of the control unit (13). The valve 122 is sequentially connected to the fuel tank 10 to be recovered.

부호 16은 상기 압력센서(132)의 검출압력에 따라 상기 복수의 인젝터(14)의 개폐시간을 설정하여 엔진으로 분사되는 가스연료의 양을 조절함과 아울러 상기 연료공급용 모터펌프(11)의 구동속도를 제어하여 가스연료의 공급을 조절하는 ECU(Electronic Control Unit)이고, 부호 17은 상기 ECU(16)의 제어에 따라 상기 모터펌프(11)를 구동시키는 모터구동부이다.Numeral 16 is to set the opening and closing time of the plurality of injectors 14 according to the detected pressure of the pressure sensor 132 to adjust the amount of gas fuel injected into the engine and to An ECU (Electronic Control Unit) for controlling the supply of gas fuel by controlling a driving speed, and reference numeral 17 is a motor driving unit for driving the motor pump 11 in accordance with the control of the ECU (16).

도면의 설명중 미설명 부호 18은 동작전원을 공급하는 배터리이고, 19는 차량의 시동키를 온할 경우에 접속되는 릴레이 스위치이다.In the description of the drawings, reference numeral 18 denotes a battery for supplying operating power, and 19 denotes a relay switch connected when the ignition key of the vehicle is turned on.

이와 같이 구성된 종래의 연료 공급장치는 차량의 시동 스위치를 온하여 릴레이 스위치(19)가 접속될 경우에 배터리(18)의 전원이 상기 멀티 밸브(12)의 차단/과류방지 밸브(121)와 조절유닛(13)의 차단밸브(131)에 공급되므로 차단/과류방지 밸브(121) 및 차단밸브(131)가 모두 개방상태로 되고, 또한 ECU(16)에 전원이 공급되어 ECU(16)가 정상으로 동작하게 된다.In the conventional fuel supply device configured as described above, when the relay switch 19 is connected by turning on the start switch of the vehicle, the power of the battery 18 is adjusted with the shutoff / overflow prevention valve 121 of the multi-valve 12. Since it is supplied to the shutoff valve 131 of the unit 13, both the shutoff / overflow prevention valve 121 and the shutoff valve 131 are opened, and power is supplied to the ECU 16 so that the ECU 16 is normal. Will work.

이와 같은 상태에서 ECU(16)는 모터 구동부(17)를 제어하여 연료공급용 모터펌프(11)를 구동시키고, 그 연료공급용 모터펌프(11)의 구동에 따라 연료탱크(10)의 가스연료가 액체상태로 토출되면서 상기 차단/과류방지 밸브(121) 및 차단밸브(131)를 순차적으로 통해 복수의 인젝터(14)로 공급된다.In this state, the ECU 16 controls the motor driving unit 17 to drive the fuel supply motor pump 11, and the gas fuel of the fuel tank 10 is driven by the fuel supply motor pump 11. Is discharged in a liquid state and is sequentially supplied to the plurality of injectors 14 through the blocking / overflow prevention valve 121 and the blocking valve 131.

여기서, 연료공급용 모터펌프(11)에 의해 토출되어 복수의 인젝터(14)로 공급되는 액상의 가스연료의 압력은 회수관(15a)에 설치된 압력조절기(133)에 의하여 압력이 조절되는 것으로서 예를 들면, 복수의 인젝터(14)에 공급되는 가스연료의 압력은 연료탱크(10)의 가스연료의 압력보다 약 5bar 정도 높은 상태로 유지하게 한다.Here, the pressure of the liquid gas fuel discharged by the fuel supply motor pump 11 and supplied to the plurality of injectors 14 is controlled by the pressure regulator 133 installed in the recovery pipe 15a. For example, the pressure of the gas fuel supplied to the plurality of injectors 14 is maintained at about 5 bar higher than the pressure of the gas fuel of the fuel tank 10.

이와 같이 복수의 인젝터(14)로 공급된 가스연료의 압력이 압력조절기(133)에 의해 조절되는 소정 압력 이상으로 되면, 가스연료는 회수관(15a)의 압력조절기(133)를 통하고, 멀티밸브(12)의 회수밸브(122)를 통해 연료탱크(10)로 회수되는 것으로 복수의 인젝터(14)에 공급되는 가스연료는 항상 일정한 압력상태를 유지하게 된다.When the pressure of the gas fuel supplied to the plurality of injectors 14 is equal to or higher than a predetermined pressure controlled by the pressure regulator 133, the gas fuel passes through the pressure regulator 133 of the recovery pipe 15a. The gas fuel supplied to the plurality of injectors 14 by being recovered to the fuel tank 10 through the recovery valve 122 of the valve 12 always maintains a constant pressure state.

이와 같이 일정 압력을 유지하면서 복수의 인젝터(14)로 공급되는 가스연료는 엔진의 구동에 따라 ECU(16)가 그 복수의 인젝터(14)를 선택적으로 구동시켜 엔진 내부로 분사시킨다. 상기 복수의 인젝터(14)가 엔진 내부로 분사하는 가스연료의 양은 엔진의 운전조건에 따라 달라지므로 복수의 인젝터(14)로 공급된 가스연료의 압력에 변동이 발생한다. 그러므로 압력센서(132)로 복수의 인젝터(14)에 공급되는 가스연료의 압력을 검출하고, 그 압력센서(132)의 신호에 따라 ECU(16)가 모터 구동부(17)를 통해 연료공급용 모터펌프(11)의 구동 속도를 제어하여 복수의 인젝터(14)로 공급된 액체 상태의 가스연료의 압력을 정확하게 유지시킨다. 또한 ECU(16)는 상기 압력센서(132)가 검출하는 가스연료의 압력에 따라 복수의 인젝터(14)의 연료분사시간을 결정하고, 그 결정한 연료 분사시간에 따라 복수의 인젝터(14)의 구동시간을 조절하여 엔진에 적정량의 가스연료가 분사되게 한다.As such, the gas fuel supplied to the plurality of injectors 14 while maintaining a constant pressure is driven by the ECU 16 to selectively drive the plurality of injectors 14 in accordance with the driving of the engine to inject the inside of the engine. Since the amount of the gas fuel injected by the plurality of injectors 14 into the engine varies depending on the operating conditions of the engine, a variation occurs in the pressure of the gas fuel supplied to the plurality of injectors 14. Therefore, the pressure sensor 132 detects the pressure of the gas fuel supplied to the plurality of injectors 14, and the ECU 16 supplies the fuel supply motor through the motor driving unit 17 according to the signal of the pressure sensor 132. The driving speed of the pump 11 is controlled to accurately maintain the pressure of the gaseous fuel in the liquid state supplied to the plurality of injectors 14. In addition, the ECU 16 determines fuel injection times of the plurality of injectors 14 according to the pressure of the gas fuel detected by the pressure sensor 132, and drives the plurality of injectors 14 according to the determined fuel injection time. Adjust the time so that the appropriate amount of gas fuel is injected into the engine.

이러한 종래의 연료 공급장치는 연료탱크(10)에서 복수의 인젝터(14)로 액체 상태의 가스연료를 공급하는 공급 계통과, 복수의 인젝터(14)에서 연료탱크(10)로 가스연료를 회수하는 회수 계통으로 구분할 수 있다. 이와 같은 공급 계통 및 회수 계통의 가스연료 순환은 여러 요소 부품과 연료라인에 의해 연결되어 있는 것으로서 많은 부품이 소요되어 제품의 생산 원가가 상승하고, 또한 액상 인젝션 방식은 가스연료가 액체 상태의 고압을 유지하고 있기 때문에 부품의 수가 많을수록 조립 및 부품의 불량 등에 의한 가스연료의 누설(Leak)과, 회수된 가스연료에 의한 연료탱크(10)측의 온도 상승 등이 우려되는 문제점이 있었다.Such a conventional fuel supply apparatus includes a supply system for supplying gaseous fuel in a liquid state from the fuel tank 10 to the plurality of injectors 14, and recovering gas fuel from the plurality of injectors 14 to the fuel tank 10. It can be divided into recovery systems. The gas fuel circulation in the supply and recovery systems is connected by various component parts and fuel lines, which requires a lot of parts and increases the production cost of the product. In addition, the liquid injection method allows the gas fuel to maintain a high pressure in a liquid state. As the number of parts increases, the leakage of gas fuel due to assembly and defective parts, and the rise of the temperature on the fuel tank 10 side due to the recovered gas fuel are problematic.

따라서, 본 발명의 목적은 연료가 인젝터에서 분사되고 남은 연료가 탱크로 회수되는 회수 계통을 제거하고, 복수의 인젝터들을 상호간에 연결하는 방법으로 레일모듈을 사용함으로써 부품의 수를 최대한 줄여 가스연료의 누출에 대한 안전성을 확보하고, 원가절감 및 조립성을 향상시킬 수 있는 가스연료 차량의 연료 공급장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to remove the recovery system in which fuel is injected from the injector and the remaining fuel is recovered to the tank, and by using a rail module as a method of connecting a plurality of injectors to each other, the number of parts is reduced as much as possible. The present invention provides a fuel supply apparatus for a gas fuel vehicle that can secure safety against leakage and improve cost reduction and assembly.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스연료 차량의 연료 공급장치에 따르면, 가스연료를 저장하는 연료탱크; 상기 연료탱크 내에 설치되고 그 연료탱크 내의 가스연료를 압축 및 액체상태로 공급하는 연료공급용 모터펌프; 상기 연료탱크의 내부에 설치되고 상기 연료공급용 모터펌프가 공급하는 액체상태의 가스연료를 토출함과 아울러 토출하는 가스연료의 압력이 설정 압력 이상일 경우에 그 가스연료를 연료탱크로 회수하는 가스연료 토출압력 조절부; 상기 가스연료 토출압력 조절부를 통과한 가스연료를 공급하는 연료 공급관; 상기 연료 공급관을 통해 공급되는 가스연료가 유입 및 저장되는 레일모듈; 상기 레일모듈내의 가스연료를 엔진으로 분사하는 복수의 인젝터; 상기 레일 모듈 내의 가스연료의 압력을 검출하는 압력센서; 상기 압력센서의 검출 압력에 따라 상기 복수의 인젝터의 개폐시간을 설정하고 엔진의 구동에 따라 상기 설정한 개폐시간에 따라 상기 복수의 인젝터를 개폐시켜 가스연료를 엔진에 분사하게 함과 아울러 상기 연료공급용 모터펌프의 구동을 제어하는 ECU; 및 상기 ECU의 제어에 따라 상기 연료공급용 모터펌프를 구동시키는 모터 구동부로 구성됨을 특징으로 한다.According to the fuel supply apparatus of the gas fuel vehicle of the present invention for achieving this object, a fuel tank for storing gas fuel; A fuel supply motor pump installed in the fuel tank and supplying gas fuel in the fuel tank in a compressed and liquid state; Gas fuel installed in the fuel tank and discharging the gas fuel in the liquid state supplied by the fuel supply motor pump and recovering the gas fuel to the fuel tank when the pressure of the discharged gas fuel is higher than the set pressure. Discharge pressure adjusting unit; A fuel supply pipe for supplying gas fuel passing through the gas fuel discharge pressure adjusting unit; A rail module into which gas fuel supplied through the fuel supply pipe is introduced and stored; A plurality of injectors for injecting gas fuel in the rail module to the engine; A pressure sensor detecting a pressure of a gas fuel in the rail module; The opening and closing time of the plurality of injectors is set according to the detected pressure of the pressure sensor, and the fuel is supplied to the engine by opening and closing the plurality of injectors according to the set opening and closing time according to the driving of the engine. ECU for controlling the driving of the motor pump for; And a motor driving unit for driving the fuel supply motor pump under control of the ECU.

상기 가스연료 토출압력 조절부는, 상기 연료공급용 모터펌프가 공급하는 액체상태의 가스연료를 통과시키는 차단/과류방지 밸브; 및 상기 차단/과류방지 밸브를 통해 공급하는 액체상태의 가스연료의 압력이 설정 압력 이상일 경우에 그 가스연료의 일부를 연료탱크로 바이패스하는 릴리프밸브를 구비하고, 그 가스연료 토출압력 조절부를 상기 연료탱크 내에 설치하여 기밀성을 향상시킨다.The gas fuel discharge pressure control unit may include: a shutoff / overflow prevention valve configured to allow gas fuel in a liquid state to be supplied by the fuel supply motor pump; And a relief valve for bypassing a part of the gas fuel to the fuel tank when the pressure of the liquid gas fuel supplied through the shutoff / overflow prevention valve is equal to or greater than a set pressure. Installed in fuel tank to improve airtightness.

그리고 상기 ECU는 상기 복수의 인젝터가 엔진으로 분사하는 가스연료의 양보다 상기 연료공급용 모터펌프가 토출하는 가스연료의 양이 많게 연료공급용 모터펌프를 구동시키고, 상기 레일 모듈에는 상기 인젝터가 가스연료를 분사함에 따른 압력의 변화를 감소시키기 위한 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 한다.The ECU drives the fuel supply motor pump so that the amount of gas fuel discharged by the fuel supply motor pump is larger than the amount of gas fuel injected by the plurality of injectors into the engine, and the rail module includes the gas injector. It is characterized in that the damper is provided for reducing the change in pressure caused by the injection of fuel.

또한 상기 ECU는; 엔진을 초기 시동시킬 경우에 상기 레일모듈의 증기가 모두 배출되게 복수의 인젝터를 모두 개방시키고, 가스연료가 정상 분사될 경우에 엔진의 점화 시동시키고, 엔진을 정지시킬 경우에 레일 모듈의 가스연료 유입을 차단시키고 레일모듈에 남아 있는 가스연료가 엔진으로 모두 분사된 후 엔진을 정지시키는 것을 특징으로 한다.The ECU further includes; When the engine is initially started, all of the plurality of injectors are opened so that all the steam in the rail module is discharged, and when the gas fuel is normally injected, the engine is ignited and the gas is introduced into the rail module when the engine is stopped. And shut off the engine after all the gas fuel remaining in the rail module is injected into the engine.

도 1은 종래의 연료 공급장치의 구성을 보인 도면이고,1 is a view showing the configuration of a conventional fuel supply device,

도 2는 본 발명의 연료 공급장치의 구성을 보인 도면이다.2 is a view showing the configuration of a fuel supply device of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

20 : 연료탱크 21 : 연료공급용 모터펌프20: fuel tank 21: motor pump for fuel supply

22 : 가스연료 토출압력 조절부 23 : 연료 공급관22: gas fuel discharge pressure adjusting unit 23: fuel supply pipe

24 : 레일모듈 25 : ECU24: rail module 25: ECU

221 : 차단/과류방지 밸브 222 : 릴리프밸브221: shutoff / overflow prevention valve 222: relief valve

241 : 차단밸브 242 : 복수의 인젝터241: shut-off valve 242: a plurality of injectors

243 : 댐퍼 244 : 압력센서243: damper 244: pressure sensor

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 가스연료 차량의 연료 공급장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the fuel supply apparatus of the gas fuel vehicle of the present invention.

도 2는 본 발명의 연료 공급장치의 구성을 보인 도면이다. 여기서, 부호 20은 가스연료를 저장하는 연료탱크이고, 부호 21은 상기 연료탱크(20) 내에 설치되고, 연료탱크(20) 내의 가스연료를 압축 및 액체상태로 공급하는 연료공급용 모터펌프이다.2 is a view showing the configuration of a fuel supply device of the present invention. Here, reference numeral 20 denotes a fuel tank for storing gas fuel, and reference numeral 21 denotes a fuel pump motor pump installed in the fuel tank 20 and supplying the gas fuel in the fuel tank 20 in a compressed and liquid state.

부호 22는 상기 연료탱크(20)의 내부에 설치되고 상기 연료공급용 모터펌프(21)가 토출하는 액체상태의 가스연료의 압력이 설정 압력 이상일 경우에 그 가스연료를 연료탱크(20)로 회수하는 가스연료 토출압력 조절부이다.Reference numeral 22 denotes that the gas fuel is recovered to the fuel tank 20 when the pressure of the liquid gas fuel discharged in the fuel tank 20 and discharged by the fuel supply motor pump 21 is equal to or higher than a set pressure. It is a gas fuel discharge pressure adjusting part.

상기 가스연료 토출압력 조절부(22)는, 상기 연료공급용 모터펌프(21)가 공급하는 액체상태의 가스연료를 통과시키는 차단/과류방지 밸브(221)와, 상기 차단/과류방지 밸브(221)를 통해 공급하는 액체상태의 가스연료의 압력이 설정 압력 이상일 경우에 그 가스연료를 연료탱크(20)로 바이패스하는 릴리프밸브(222)로 이루어진다.The gas fuel discharge pressure adjusting unit 22 includes a shutoff / overflow prevention valve 221 for passing a gas fuel in a liquid state supplied by the fuel supply motor pump 21, and the shutoff / overflow prevention valve 221. When the pressure of the gaseous fuel in the liquid state supplied through the () is more than the set pressure consists of a relief valve 222 for bypassing the gaseous fuel to the fuel tank (20).

부호 23은 상기 연료공급용 모터펌프(21)가 토출하는 액체 상태의 가스연료를 상기 가스연료 토출압력 조절부(22)의 차단/과류방지 밸브(221)를 통해 공급하는 연료 공급관이고, 부호 24는 상기 연료 공급관(23)을 통해 공급되는 액체 상태의 가스연료가 유입 및 저장되는 레일모듈이다.Reference numeral 23 is a fuel supply pipe for supplying the gas fuel in the liquid state discharged from the fuel supply motor pump 21 through the shutoff / overflow prevention valve 221 of the gas fuel discharge pressure adjusting unit 22. Is a rail module into which a gaseous fuel in a liquid state supplied through the fuel supply pipe 23 is introduced and stored.

상기 레일모듈(24)에는 상기 연료 공급관(23)을 통해 공급되는 가스연료를 레일모듈(24)의 내부로 유입시키는 차단밸브(241)와, 레일 모듈(24) 내의 가스연료를 엔진에 분사하는 복수의 인젝터(242)와, 상기 레일 모듈(24) 내의 가스연료의 압력을 일정하게 유지시키는 댐퍼(243)와, 상기 레일 모듈(24) 내의 가스연료의 압력을 검출하는 압력센서(244)가 설치된다.The rail module 24 has a shutoff valve 241 for introducing the gas fuel supplied through the fuel supply pipe 23 into the rail module 24, and the gas fuel in the rail module 24 is injected into the engine. A plurality of injectors 242, a damper 243 for maintaining a constant pressure of the gas fuel in the rail module 24, and a pressure sensor 244 for detecting the pressure of the gas fuel in the rail module 24 are provided. Is installed.

부호 25는 상기 압력센서(244)의 검출 압력에 따라 상기 연료공급용 모터펌프(21)의 구동 및 상기 복수의 인젝터(242)의 개폐 시간을 제어함과 아울러 상기 차단/과류방지 밸브(221) 및 차단밸브(241)의 개폐를 제어하는 ECU이고, 부호 26은 상기 ECU(25)의 제어에 따라 상기 연료공급용 모터펌프(21)를 구동시키는 모터 구동부이다.Reference numeral 25 controls the opening / closing time of the driving of the fuel supply motor pump 21 and the plurality of injectors 242 according to the detected pressure of the pressure sensor 244 and the blocking / overflow prevention valve 221. And an ECU for controlling the opening and closing of the shutoff valve 241, and 26 is a motor driving unit for driving the fuel supply motor pump 21 according to the control of the ECU 25.

도 2의 도면 설명중 미설명 부호 27은 동작전원을 공급하는 배터리이고, 28는 차량의 시동키를 온할 경우에 접속되는 릴레이 스위치이다.Reference numeral 27 in the drawing of FIG. 2 denotes a battery for supplying operation power, and 28 denotes a relay switch connected when the vehicle's ignition key is turned on.

이와 같이 구성된 본 발명의 연료 공급장치는 차량의 시동 스위치를 온하여 릴레이 스위치(28)가 접속될 경우에 배터리(27)의 전원이 그 릴레이 스위치(28)를 통해 ECU(25)에 공급되어 ECU(25)가 정상으로 동작하게 된다.In the fuel supply apparatus of the present invention configured as described above, when the relay switch 28 is connected by turning on the start switch of the vehicle, the power of the battery 27 is supplied to the ECU 25 through the relay switch 28, and the ECU (25) will operate normally.

이와 같은 상태에서 ECU(25)는 가스연료 토출압력 조절부(22)의 차단/과류방지 밸브(221) 및 레일모듈(24)에 설치되어 있는 차단밸브(241)를 제어하여 모두 개방되게 함과 아울러 모터 구동부(26)를 통해 연료공급용 모터펌프(21)를 구동시켜 연료공급용 모터펌프(21)가 연료탱크(20)에 저장되어 있는 가스연료를 액체 상태로 토출하게 한다.In this state, the ECU 25 controls the shutoff / overflow prevention valve 221 of the gas fuel discharge pressure regulating unit 22 and the shutoff valve 241 installed in the rail module 24 to be opened. In addition, the fuel supply motor pump 21 is driven through the motor driving unit 26 so that the fuel supply motor pump 21 discharges the gas fuel stored in the fuel tank 20 in a liquid state.

그러면, 연료공급용 모터펌프(21)의 구동에 따라 토출되는 액체상태의 가스연료는 차단/과류방지 밸브(221) 및 차단밸브(241)를 순차적으로 통해 레일 모듈(24)로 유입된다. 이 때, 공급하는 가스연료의 압력이 설정 압력 이상일 경우에 가스연료 토출압력 조절부(22)의 릴리프밸브(222)가 개방되고, 이로 인하여 차단/과류방지 밸브(221)를 통해 공급되는 가스연료의 일부가 그 릴리프밸브(222)를 통해 연료탱크(20)로 회수되어 레일 모듈(24) 내에는 항상 일정한 압력을 가지는 액체 상태의 가스연료가 저장된다.Then, the liquid gas fuel discharged according to the driving of the fuel supply motor pump 21 is introduced into the rail module 24 through the shutoff / overflow prevention valve 221 and the shutoff valve 241 sequentially. At this time, when the pressure of the gas fuel to be supplied is equal to or higher than the set pressure, the relief valve 222 of the gas fuel discharge pressure adjusting unit 22 is opened, whereby the gas fuel supplied through the shutoff / overflow prevention valve 221. A part of the gas is recovered to the fuel tank 20 through the relief valve 222 so that the gas fuel in a liquid state having a constant pressure is always stored in the rail module 24.

이와 같은 상태에서 압력센서(244)는 레일 모듈(24) 내에 저장되어 복수의 인젝터(242)에 공급되는 액체상태의 가스연료의 압력을 검출하고, 검출한 압력을 ECU(25)로 입력시키는 것으로서 ECU(25)는 압력센서(244)의 신호로 복수의 인젝터(242)에 공급된 가스연료의 압력을 판단하고, 판단한 가스연료의 압력에 따라 인젝터(242)의 개폐 시간을 조절하여 엔진에 적정량의 가스연료가 분출되게 한다.In this state, the pressure sensor 244 detects the pressure of the liquid gas fuel stored in the rail module 24 and supplied to the plurality of injectors 242, and inputs the detected pressure to the ECU 25. The ECU 25 determines the pressure of the gas fuel supplied to the plurality of injectors 242 by the signal of the pressure sensor 244, and adjusts the opening and closing time of the injector 242 according to the determined pressure of the gas fuel to adjust the appropriate amount to the engine. Gas of gas is blown out.

즉, 본 발명은 가스연료를 액상으로 엔진의 인젝터(242)에 공급하는 연료 공급장치에서 인젝터(242)에 공급하는 액상의 가스연료를 연료탱크(20)로 다시 회수하지 않는다. 이를 위하여 본 발명에서는 인젝터(242)에 공급되는 액체상태의 가스연료의 압력을 일정하게 유지해야 된다.That is, the present invention does not recover the liquid gas fuel supplied to the injector 242 to the fuel tank 20 in the fuel supply device for supplying the gas fuel to the injector 242 of the engine in the liquid phase. To this end, in the present invention, the pressure of the liquid gas fuel supplied to the injector 242 must be kept constant.

그러므로 본 발명에서는 복수의 인젝터(242)에 공급되는 가스연료의 압력을 일정하게 유지시키기 위해서 연료공급용 모터펌프(21)가 토출하는 가스연료의 양이 항상 복수의 인젝터(242)의 분사량보다 많도록 하고, 연료탱크(20) 내의 멀티밸브(22)에 릴리프밸브(222)를 장착하며, 복수의 인젝터(242)에 공급되는 가스연료의 압력은 릴리프밸브(222)에 내장되어 있는 스프링의 장력으로 설정하는 것으로서 복수의 인젝터(242)에 공급되는 가스연료의 압력이 릴리프밸브(222)의 스프링 장력에 의한 압력보다 높을 경우는 그 릴리프밸브(222)가 개방되면서 가스연료의 일부가 연료탱크(20)로 회수되어 복수의 인젝터(242)에 공급되는 가스연료의 압력은 일정하게 유지된다.Therefore, in the present invention, in order to keep the pressure of the gas fuel supplied to the plurality of injectors 242 constant, the amount of gas fuel discharged from the fuel supply motor pump 21 is always larger than the injection amount of the plurality of injectors 242. The relief valve 222 is attached to the multi-valve 22 in the fuel tank 20, and the pressure of the gas fuel supplied to the plurality of injectors 242 is the tension of the spring built in the relief valve 222. If the pressure of the gas fuel supplied to the plurality of injectors 242 is higher than the pressure caused by the spring tension of the relief valve 222, the relief valve 222 is opened and a part of the gas fuel is opened in the fuel tank ( The pressure of the gaseous fuel recovered to 20) and supplied to the plurality of injectors 242 is kept constant.

그리고 복수의 인젝터(242)에 공급되는 가스연료의 압력을 일정하게 유지하는 상태에서 복수의 인젝터(242)에 의해 가스연료가 엔진으로 분사됨에 따라 순간적으로 가스연료의 압력에 맥동이 발생하게 되는 것으로 레일모듈(24)의 끝단부에 댐퍼(243)를 장착하여 압력의 맥동을 방지한다.In addition, as the gas fuel is injected into the engine by the plurality of injectors 242 while maintaining the pressure of the gas fuel supplied to the plurality of injectors 242, the pulsation is generated at the pressure of the gas fuel in an instant. A damper 243 is mounted at the end of the rail module 24 to prevent pulsation of pressure.

또한 본 발명은 엔진을 초기시동시 즉, 레일모듈(24)의 내부에 가스연료가 저장되어 있지 않거나 또는 엔진을 정지시킨 후 소정의 시간이 경과함에 따라 레일모듈(24)의 내부에 증기(vapor)가 발생하여 복수의 인젝터(242)가 액체상태의 가스연료를 분사하지 못하는 경우가 발생될 수 있다. 이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 엔진의 초기 시동시 복수의 인젝터(242)를 모두 개방시켜 레일모듈(24) 내부에 있는 증기를 모두 제거하고, 가스연료가 정상으로 분사될 수 있을 때 점화에 의한 엔진의 시동이 걸릴 수 있도록 ECU(25)가 제어하도록 한다.In addition, according to the present invention, when the engine is initially started, that is, gas fuel is not stored in the rail module 24 or a predetermined time elapses after the engine is stopped, the steam inside the rail module 24 is vaporized. ) May occur so that the plurality of injectors 242 may not spray the gaseous fuel in the liquid state. In order to solve this problem, in the present invention, when the engine is initially started, all of the plurality of injectors 242 are opened to remove all the steam in the rail module 24, and the engine by ignition when the gas fuel can be injected into the normal state. The ECU 25 controls the start of the control.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 연료탱크에 저장된 가스연료를 레일모듈로 공급하여 인젝터가 분사하게 하고, 그 레일모듈로 공급한 가스연료는 연료탱크로 다시 회수하지 않아도 되도록 함으로써 연료공급 계통의 구성이 간단하게 되고, 소요되는 부품의 수가 적음은 물론 조립과정 및 부품에서 발생될 수 있는 가스연료의 누출을 줄일 수 있으며, 회수되는 연료로 인한 연료탱크 측의 온도상승을 방지할 수 있으며, 또한 가스연료 토출압력 조절부를 연료탱크의 내부에 설치하여 가스연료의 기밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.As described in detail above, the present invention supplies the gas fuel stored in the fuel tank to the rail module to inject the injector, and the gas fuel supplied to the rail module does not have to be recovered to the fuel tank so as to configure the fuel supply system. This simplifies, reduces the number of parts required, reduces the leakage of gaseous fuel that may occur in the assembly process and parts, prevents the temperature rise on the fuel tank side due to the recovered fuel, and By installing the fuel discharge pressure control unit inside the fuel tank, it is possible to further improve the gastightness of the gas fuel.

Claims (6)

가스연료를 저장하는 연료탱크;A fuel tank for storing gas fuel; 상기 연료탱크 내에 설치되고 그 연료탱크 내의 가스연료를 압축 및 액체상태로 공급하는 연료공급용 모터펌프;A fuel supply motor pump installed in the fuel tank and supplying gas fuel in the fuel tank in a compressed and liquid state; 상기 연료탱크의 내부에 설치되고 상기 연료공급용 모터펌프가 공급하는 액체상태의 가스연료를 토출함과 아울러 토출하는 가스연료의 압력이 설정 압력 이상일 경우에 그 가스연료를 연료탱크로 회수하는 가스연료 토출압력 조절부;Gas fuel installed in the fuel tank and discharging the gas fuel in the liquid state supplied by the fuel supply motor pump and recovering the gas fuel to the fuel tank when the pressure of the discharged gas fuel is higher than the set pressure. Discharge pressure adjusting unit; 상기 가스연료 토출압력 조절부를 통과한 가스연료를 공급하는 연료 공급관;A fuel supply pipe for supplying gas fuel passing through the gas fuel discharge pressure adjusting unit; 상기 연료 공급관을 통해 공급되는 가스연료가 유입 및 저장되는 레일모듈;A rail module into which gas fuel supplied through the fuel supply pipe is introduced and stored; 상기 레일모듈내의 가스연료를 엔진으로 분사하는 복수의 인젝터;A plurality of injectors for injecting gas fuel in the rail module to the engine; 상기 레일 모듈 내의 가스연료의 압력을 검출하는 압력센서;A pressure sensor detecting a pressure of a gas fuel in the rail module; 상기 압력센서의 검출 압력에 따라 상기 복수의 인젝터의 개폐시간을 설정하고 엔진의 구동에 따라 상기 설정한 개폐시간에 따라 상기 복수의 인젝터를 개폐시켜 가스연료를 엔진에 분사하게 함과 아울러 상기 연료공급용 모터펌프의 구동을 제어하는 ECU; 및The opening and closing time of the plurality of injectors is set according to the detected pressure of the pressure sensor, and the fuel is supplied to the engine by opening and closing the plurality of injectors according to the set opening and closing time according to the driving of the engine. ECU for controlling the driving of the motor pump for; And 상기 ECU의 제어에 따라 상기 연료공급용 모터펌프를 구동시키는 모터 구동부로 구성됨을 특징으로 하는 가스연료 차량의 연료 공급장치.A fuel supply device for a gas fuel vehicle, characterized in that the motor drive unit for driving the fuel supply motor pump under the control of the ECU. 제 1 항에 있어서, 상기 가스연료 토출압력 조절부는;The gas fuel discharge pressure control unit of claim 1; 상기 ECU의 제어에 따라 개폐되고 연료공급용 모터펌프가 공급하는 액체상태의 가스연료를 통과 및 차단시키는 차단/과류방지 밸브; 및A shutoff / overflow prevention valve that opens and closes under control of the ECU and passes and blocks a gaseous fuel in a liquid state supplied by a fuel supply motor pump; And 상기 차단/과류방지 밸브를 통해 공급하는 액체상태의 가스연료의 압력이 설정 압력 이상일 경우에 그 가스연료의 일부를 연료탱크로 바이패스하는 릴리프밸브로 구성됨을 특징으로 하는 가스연료 차량의 연료 공급장치.A fuel supply device for a gas fuel vehicle, comprising: a relief valve for bypassing a part of the gas fuel to a fuel tank when the pressure of the liquid gas fuel supplied through the shutoff / overflow prevention valve is greater than or equal to a predetermined pressure; . 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가스연료 토출압력 조절부는;The gas fuel discharge pressure control unit of claim 1 or 2; 상기 연료탱크 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 가스연료 차량의 연료 공급장치.Fuel supply device for a gas fuel vehicle, characterized in that installed in the fuel tank. 제 1 항에 있어서, 상기 ECU는;2. The system of claim 1, wherein the ECU; 상기 복수의 인젝터가 엔진으로 분사하는 가스연료의 양보다 상기 연료공급용 모터펌프가 토출하는 가스연료의 양이 많게 연료공급용 모터펌프를 구동시키는 것을 특징으로 하는 가스연료 차량의 연료 공급장치.And a fuel supply motor pump for driving the fuel supply motor pump so that the amount of gas fuel discharged by the fuel supply motor pump is greater than the amount of gas fuel injected by the plurality of injectors into the engine. 제 1 항에 있어서, 상기 레일 모듈에는;According to claim 1, The rail module; 상기 인젝터가 가스연료를 분사함에 따른 압력의 변화를 감소시키기 위한 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 가스연료 차량의 연료 공급장치.And a damper is installed to reduce a change in pressure caused by the injector injecting the gas fuel. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 레일 모듈에는;The method of claim 1, wherein the rail module; 상기 연료공급관을 통해 공급되는 가스연료의 흐름을 상기 ECU의 제어에 따라 개폐시키는 차단밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스연료 차량의 연료 공급장치.And a shut-off valve for opening and closing a flow of gas fuel supplied through the fuel supply pipe according to the control of the ECU.
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