KR20030083384A - Mounting structure of fuel feeding control unit in truck using compressed natural gas - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 천연압축가스 트럭의 연료공급 제어 유니트 장착구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 트럭의 측면을 이용할 수 있도록 된 천연압축가스 트럭의 연료공급 제어 유니트 장착구조에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel supply control unit mounting structure of a natural compressed gas truck, and more particularly to a fuel supply control unit mounting structure of a natural compressed gas truck to be able to use the side of the truck.
일반적으로, 액화 석유 가스(LPG라 칭함)는 -162℃에서 액화성장되며 옥탄가가 95 정도이다. 따라서, 상기와 같은 저장용량과 열효율 문제로 인하여 가솔린 엔진을 사용하는 소형차량, 즉 택시 등과 같은 소형차량에 적용되며, 압축천연가스(Compressed Natural Gas)는 3000 psi 또는 3600 psi의 고압에 의해 압축·저장되고 옥탄가가 120 정도이기 때문에 대형 차량,즉 버스 등에서 사용되어진다.Generally, liquefied petroleum gas (LPG) is liquefied and grown at -162 ° C and has an octane number of about 95. Therefore, due to the above storage capacity and thermal efficiency, it is applied to a small vehicle using a gasoline engine, that is, a small vehicle such as a taxi, and compressed natural gas is compressed and compressed by a high pressure of 3000 psi or 3600 psi. It is stored and used in large vehicles, such as buses, because it has about 120 octane numbers.
이와 같은 압축천연가스를 사용하는 차량은 무공해차량으로써의 장점을 갖는 반면, 천연가스를 고압으로 압축시켜 저장 및 사용하게 됨으로써 사고 발생비율이높은 차량에서 천연가스가 누출되어 예고하지 못한 참사를 빚게 될 수 있는 등 연료계통의 안전도가 낮다는 특히, 연료탱크와 고·저압가스라인의 내구성 및 각 연결부의 기밀성을 완벽하게 보장해야하는 하는 단점이 있게 된다.Vehicles using compressed natural gas have advantages as pollution-free vehicles, while natural gas is compressed and stored and used at high pressure, and natural gas leaks from vehicles with high accident rate, resulting in unforeseen disasters. In particular, there is a disadvantage that the safety of the fuel system is low, and the durability of the fuel tank and the high and low pressure gas lines and the airtightness of each connection must be completely guaranteed.
도 1은 이와 같은 압축천연가스를 사용하는 버스의 연료공급계통을 개략적으로 도시한 것으로 즉, 연료탱크(1)로부터 연료공급을 제어하는 연료공급제어유니트(3)를 통해 공급된 연료가 연료레일(4)상에 구비된 인젝터(5)에 의해 엔진(6)으로 분사하되, 상기 연료공급제어유니트(3)가 고압 상태를 적절한 압력을 갖도록 감압시킨 후 연료레일(4)로 공급하게 됨은 물론이다.FIG. 1 schematically shows a fuel supply system of a bus using such compressed natural gas, that is, fuel supplied through a fuel supply control unit 3 that controls fuel supply from a fuel tank 1 is a fuel rail. Injected to the engine 6 by the injector 5 provided on the (4), the fuel supply control unit 3 is supplied to the fuel rail (4) after depressurizing the high pressure state to have an appropriate pressure, of course to be.
이와 같이 연료압력을 적절한 상태로 조절하는 연료공급제어유니트(3)는 그 특성상 각종 부품들이 서로 연결되는데 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 연료탱크(1)의 압력을 감지하는 압력센서(11)를 구비하면서 공급되는 연료의 압력을 8 - 10bar로 감압하는 CNG레귤레이터(10)와, 에어탱크로부터 엔진(6)측 액튜에이터로 공급되는 에어의 압력을 조절하는 에어레귤레이터(12), 엔진의 시동 오프(Off)시 CNG가스의 공급을 차단하는 고압락업밸브(13) 및 상기 CNG레귤레이터(10)에 의해 감압된 CNG 가스를 냉각수로 웜업(Worm-Up)하는 히트익스체인저(14)로 이루어지게 된다.As such, the fuel supply control unit 3 for adjusting the fuel pressure to an appropriate state has various components connected to each other, that is, the pressure sensor 11 for detecting the pressure of the fuel tank 1 as shown in FIG. 2. CNG regulator 10 for reducing the pressure of the fuel supplied to the 8 to 10 bar while having an air pressure, an air regulator 12 for adjusting the pressure of the air supplied from the air tank to the engine 6 side actuator, start-off of the engine (Off) is made of a high-pressure lock-up valve 13 to block the supply of CNG gas and the heat exchanger 14 for warming up the CNG gas decompressed by the CNG regulator 10 with cooling water. .
또한, 이와 같은 연료공급제어유니트(3)는 그 장착위치의 선정이 매우 중요한데 현재의 CNG 버스의 경우에는 엔진룸내에서 엔진룸을 이루는 프레임의 측면에 장착 키트(Kit)를 매개로 고정시켜, 상기 연료공급제어유니트(3)의 내부로 외부로부터 유입되는 먼지나 이물질들을 차단하게 됨은 물론이다.In addition, the selection of the mounting position of the fuel supply control unit 3 is very important. In the case of the current CNG bus, the mounting kit Kit is fixed to the side of the frame constituting the engine room in the engine room, Of course, the fuel supply control unit (3) to block the dust or foreign matter flowing from the outside.
그러나, 이와 같은 CNG를 연료를 트럭에 사용하게 되면, 트럭의 엔진룸내부가 엔진과 다른 장치들로 최적화되어 있어 상기 연료공급제어유니트(3)를 엔진룸내부로 장착할 수 있는 공간이 없는 단점이 있게 된다.However, the use of such CNG fuel in the truck, the engine compartment of the truck is optimized for the engine and other devices, there is no space for mounting the fuel supply control unit (3) into the engine compartment This will be.
이에 따라, CNG 트럭에서 엔진룸을 이용하지 않고 외부에 상기 연료공급제어유니트(3)를 노출시켜 장착할 수 도 있지만, 이와 같이 상기 연료공급제어유니트(3)를 외부로 노출시키게 되면 특히, 험로를 주행하는 트럭의 특성상 먼지나 이물질의 유입이 상대적으로 많아지게 되고 이로 인해, 상기 연료공급제어유니트(3)를 감싸 기밀을 유지하면서 가스누출 등과 같은 가스안전사고를 확실히 방지할 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있는 실정임은 물론이다.Accordingly, although the fuel supply control unit 3 may be exposed to the outside without being mounted on the engine room in the CNG truck, the fuel supply control unit 3 may be exposed to the outside. Due to the nature of the truck driving the dust and foreign matter inflow is relatively increased, thereby, the development of a device that can surely prevent the gas safety accidents such as gas leakage while maintaining the airtight surrounding the fuel supply control unit (3) Of course, this is required.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, CNG 연료공급제어유니트 감싸 기밀을 유지하면서 트럭의 차체 프레임 측면으로 장착시켜 엔진룸 이외의 위치에서의 장착공간을 확보함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and has an object to secure a mounting space at a position other than the engine room by mounting the CNG fuel supply control unit wrapped around the body frame of the truck while maintaining airtightness.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 트럭의 차체를 이루도록 서로 평행하게 배열된 차체프레임상에 장착된 다수의 연료탱크로부터 엔진쪽으로 공급되는 CNG 연료를 제어하도록 차체프레임의 일 측면으로 장착된 연료공급 제어유니트를 감싸 기밀을 유지하는 마운팅키트유니트가 차체프레임의 하부에서 연료탱크와 엔진사이를 연결하는 각종 라인들만을 외부로 배출하도록 박스형태로 이루어지면서 연료탱크를 수용하는 박스에 결합되어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is mounted to one side of the body frame to control the CNG fuel supplied to the engine from a plurality of fuel tanks mounted on the body frame arranged in parallel to each other to form the body of the truck The mounting kit unit, which keeps airtightness surrounding the fuel supply control unit, is coupled to the box housing the fuel tank while being made in the form of a box to discharge only various lines connecting the fuel tank and the engine to the outside from the lower part of the body frame. It features.
도 1은 일반적으로 천연압축가스를 연료로 사용하는 버스의 연료공급장치의 개략적인 구성도1 is a schematic configuration diagram of a fuel supply apparatus of a bus that generally uses natural compressed gas as fuel.
도 2는 도 1에 따른 연료공급 제어유니트의 장착 상태도2 is a state diagram of the fuel supply control unit according to FIG.
도 3은 본 발명에 따른 천연압축가스 트럭의 연료공급 제어유니트 장착 구성도3 is a configuration diagram of the fuel supply control unit of the natural compressed gas truck according to the present invention
도 4는 도 3의 마운팅키트 유니트에 대한 부분 구성도4 is a partial configuration diagram of the mounting kit unit of FIG.
도 5는 도 3의 마운팅키트 유니트에 대한 내부 구성도5 is an internal configuration diagram of the mounting kit unit of FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 : 연료탱크3 : 연료공급제어유니트1: fuel tank 3: fuel supply control unit
4 : 연료레일5 : 인젝터4: fuel rail 5: injector
6 : 엔진10 : CNG레귤레이터6: engine 10: CNG regulator
11 : 압력센서12 : 에어레귤레이터11 pressure sensor 12 air regulator
13 : 고압락업밸브14 : 히트익스체인저13: high pressure lock-up valve 14: heat exchanger
20 : 마운팅키트유니트21 : 캐비넷20: mounting kit unit 21: cabinet
22 : ECU박스23 : 고정브라켓트22: ECU box 23: Fixing bracket
23a : 하부지지판23a: lower support plate
23a',23a" : 하·상부고정플랜지23b : 상부지지판23a ', 23a ": Lower and upper fixing flange 23b: Upper support plate
23b' : 고정단23b" : 연결단23b ': Fixed end 23b ": Connecting end
23c : 고정지지판24 : 장착브라켓트23c: fixed support plate 24: mounting bracket
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 천연압축가스 트럭의 연료공급 제어유니트 장착 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 트럭의 차체를 이루도록 서로 평행하게 배열된 차체프레임(F)상에 장착된 다수의 연료탱크(1)로부터 엔진쪽으로 공급되는 CNG 연료를 제어하도록 차체프레임(F)의 일 측면으로 장착된 연료공급 제어유니트(3)가 마운팅키트유니트(20)에 의해 감싸여 기밀을 유지하되, 이 마운팅키트유니트(20)는 도 4에 도시된 바와 같이 차체프레임(F)의 하부에서 연료탱크(1)와 엔진사이를 연결하는 각종 라인들만을 외부로 배출하도록 박스형태로 이루어지면서 연료탱크(1)를 수용하는 박스에 결합되어진다.Figure 3 shows the configuration of the fuel supply control unit mounting of the natural compressed gas truck according to the present invention, the present invention is a plurality of fuel mounted on the body frame (F) arranged in parallel to each other to form the body of the truck The fuel supply control unit 3 mounted to one side of the body frame F to control the CNG fuel supplied from the tank 1 to the engine is wrapped by the mounting kit unit 20 to maintain airtightness. As shown in FIG. 4, the kit unit 20 is formed in a box shape so as to discharge only various lines connecting the fuel tank 1 and the engine to the outside from the lower part of the body frame F, and the fuel tank 1. It is coupled to a box that accommodates.
여기서, 상기 마운팅키트유니트(20)는 도 5에 도시된 바와 같이 장착브라켓트(24)를 매개로 연료탱크(1)를 수용하는 박스에 결합되는 캐비넷(21)과, 이 캐비넷(21)의 내부에서 일 측면으로 ECU(Engine Control Unit)을 수용해 기밀을 유지하는 ECU박스(22) 및 연료공급 제어유니트(3)를 고정하는 고정브라켓트(23)로 이루어진다.Here, the mounting kit unit 20 is a cabinet 21 coupled to the box for receiving the fuel tank 1 via the mounting bracket 24, as shown in Figure 5, and the inside of the cabinet 21 In one side of the ECU (Engine Control Unit) is accommodated consists of a fixing bracket 23 for fixing the ECU box 22 and the fuel supply control unit (3) to maintain confidentiality.
이때, 상기 고정브라켓트(23)는 연료 압력을 감압하는 CNG레귤레이터(10)가 고정된 부위를 중심으로 그 상부로 에어의 압력을 조절하는 에어레귤레이터(12)를 고정하면서 그 측면으로 CNG가스의 공급을 차단하는 고압락업밸브(13)등이 각각 보올트등의 고정부재를 통해 고정되는 상부지지판(23b)과, 이 상부지지판(23b)에 덧대어지면서 캐비넷(21)의 내부와 CNG 가스를 냉각수로 웜업하는히트익스체인저(14)가 각각 절곡된 상·하부고정플랜지(23a",23a')를 통해 보올트등의 고정부재를 매개로 고정되는 하부지지판(23a)으로 이루어진다.At this time, the fixing bracket 23 is to supply the CNG gas to the side while fixing the air regulator 12 for adjusting the air pressure to the upper portion around the fixed CNG regulator 10 for reducing the fuel pressure The high-pressure lock-up valve 13 and the like are respectively attached to the upper support plate 23b and the upper support plate 23b which are fixed by fixing members such as bolts, and the inside of the cabinet 21 and the CNG gas are cooled. The heat exchanger 14, which is warmed up, is composed of a lower support plate 23a fixed through a fixing member such as a bolt through upper and lower fixing flanges 23a "and 23a ', which are each bent.
여기서, 상기 상부지지판(23b)은 CNG레귤레이터(10)가 고정된 상부부위를 절곡시켜 캐비넷(21)에 보올트등의 고정부재를 통해 고정되는 고정단(23b')과, 이 고정단(23b')에서 다시 절곡되어 에어레귤레이터(12)를 고정하는 연결단(23b") 및 상기 CNG레귤레이터(10)를 고정한 상부부위의 절곡부위 측면에서 수직하게 절곡되어 고압락업밸브(13)를 고정한 측면단(23b'")으로 이루어진다.Here, the upper support plate (23b) is a fixed end (23b ') is fixed to the cabinet 21 is fixed to the cabinet 21 through a fixing member such as a bolt by bending the upper portion is fixed, this fixed end (23b) ') Is bent again at the connecting end 23b "fixing the air regulator 12 and the side end bent vertically at the side of the bent portion of the upper portion to which the CNG regulator 10 is fixed to fix the high pressure lock-up valve 13 (23b '").
또한, 상기 상부지지판(23b)의 고정단(23b')하부부위에는 캐비넷(21)에 보올트등의 고정부재를 통해 고정되면서 상부지지판(23b)을 지지하는 기역(ㄱ)자 형상의 고정지지판(23c)이 덧대어짐은 물론이다.In addition, a fixed support plate having a base portion (a) shaped to support the upper support plate 23b while being fixed to the cabinet 21 by a fixing member such as a bolt on the lower end of the fixed end 23b 'of the upper support plate 23b. Of course, (23c) is padded.
이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 트럭의 차체를 이루도록 서로 평행하게 배열된 차체프레임(F)상에 장착된 연료탱크(1)를 감싼 박스의 하부부위로 장착브라켓트(24)를 매개로 마운팅키트유니트(20)의 캐비넷(21)을 보올트등의 고정부재로 고정시킨 다음, 상기 캐비넷(21)내부로 연료공급 제어유니트(3)를 구성하는 각종 부품들을 고정시켜 연료탱크(1)와 엔진사이를 라인으로 연결하게 된다.The present invention is a cabinet of a mounting kit unit (20) via a mounting bracket (24) as a lower portion of a box surrounding a fuel tank (1) mounted on a body frame (F) arranged in parallel to each other to form a vehicle body of a truck. (21) is fixed with a fixing member such as a bolt, and then various components constituting the fuel supply control unit 3 are fixed inside the cabinet 21 to connect the fuel tank 1 with the engine in a line. do.
즉, 상기 마운팅키트유니트(20)의 캐비넷(21)내부에 고정브라켓트(23)를 이루는 기역(??)자 형상의 고정지지판(23c)을 보올트등의 고정부재로 고정시킨 후, 이 고정지지판(23c)에 상부지지판(23b)의 고정단(23b')을 얹어 캐비넷(21)에 이 고정단(23b')을 보올트등의 고정부재로 고정시키는 한편, 이 상부지지판(23b)의 하부부위에는 상부지지판(23b)에 덧대면서 하부지지판(23a)의 절곡된 하부고정플랜지(23a")를 보올트등의 고정부재를 매개로 캐비넷(21)에 고정시켜 이에 따라, 캐비넷(21)의 내부 공간에서 상기 고정브라켓트(23)가 수직하게 장착되어지게 된다.In other words, the fixed support plate 23c having an air-shaped (??) shape forming the fixing bracket 23 in the cabinet 21 of the mounting kit unit 20 is fixed with a fixing member such as a bolt. The fixing end 23b 'of the upper supporting plate 23b is placed on the supporting plate 23c to fix the fixing end 23b' to the cabinet 21 with a fixing member such as a bolt, and the upper supporting plate 23b In the lower part, the lower fixing flange 23a "of the lower support plate 23a is padded to the upper support plate 23b and fixed to the cabinet 21 via a fixing member such as a bolt. In the inner space of the fixing bracket 23 is to be mounted vertically.
이어, 상기 고정브라켓트(23)의 상부지지판(23b)에 연료탱크(1)의 압력을 감지하는 압력센서(11)를 구비하면서 공급되는 연료의 압력을 감압하는 CNG레귤레이터(10)를 보올트등의 고정부재를 매개로 고정한 후, 그 상부부위를 이루는 연결단(23b")과 그 측면부위를 이루는 측면단(23b'")에 각각 에어탱크로부터 엔진(6)측 액튜에이터로 공급되는 에어의 압력을 조절하는 에어레귤레이터(12)와 엔진의 시동 오프(Off)시 CNG가스의 공급을 차단하는 고압락업밸브(13)를 보올트등의 고정부재를 매개로 순차적으로 고정한 다음, 이어 상기 고정브라켓트(23)를 이루는 하부지지판(23a)의 상단플랜지(23a")에 CNG레귤레이터(10)에 의해 감압된 CNG 가스를 냉각수로 웜업(Worm-Up)하는 히트익스체인저(14)를 보올트등의 고정부재를 매개로 고정시키게 된다.Subsequently, a pressure sensor 11 for sensing the pressure of the fuel tank 1 is provided on the upper support plate 23b of the fixing bracket 23, and the CNG regulator 10 for reducing the pressure of the supplied fuel is bottled. The pressure of the air supplied from the air tank to the actuator on the engine 6 is fixed to the connecting end 23b "forming the upper part and the side end 23b '" forming the side part, respectively. After fixing the air regulator 12 and the high-pressure lock-up valve 13 to block the supply of CNG gas at the time of starting off (Off) of the engine through a fixing member such as a bolt, and then the fixing bracket ( 23, fixing the heat exchanger 14 for warming up the CNG gas decompressed by the CNG regulator 10 to the upper flange 23a "of the lower support plate 23a forming the cooling water with cooling water. The member is fixed by the medium.
또한, 상기 마운팅키트유니트(20)의 캐비넷(21)내부 측면에 구비된 ECU박스(22)내로 ECU를 장착하게 됨은 물론이다.In addition, of course, the ECU is mounted into the ECU box 22 provided on the inner side of the cabinet 21 of the mounting kit unit 20.
이어, 상기 마운팅키트유니트(20)의 캐비넷(21)내부로 장착된 CNG레귤레이터(10)와 압력센서(11), 에어레귤레이터(12), 고압락업밸브(13), 히트익스체인저(14) 및 ECU등을 각종 라인들과 연결시킨 후, 상기 캐비넷(21)의 외부로인출된 라인들을 연료탱크(1)와 엔진(6) 및 각종 기기들로 서로 결합해 연료공급 제어유니트(3)를 캐비넷(21)의 내부 공간으로 모두 위치시켜 외부에 장착 공간을 확보하면서 기밀을 유지할 수 있게 된다.Subsequently, the CNG regulator 10, the pressure sensor 11, the air regulator 12, the high pressure lock-up valve 13, the heat exchanger 14, which are mounted inside the cabinet 21 of the mounting kit unit 20, and After connecting the ECU and the like with various lines, the lines drawn out of the cabinet 21 are combined with the fuel tank 1, the engine 6 and various devices to connect the fuel supply control unit 3 to the cabinet. All of them are placed in the inner space of 21 to maintain the airtightness while securing the mounting space to the outside.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 트럭의 차체를 이루도록 서로 평행하게 배열된 차체프레임의 일 측면으로 장착되어 연료탱크로부터 엔진쪽으로 공급되는 CNG 연료를 제어하는 연료공급 제어유니트를 밀폐된 박스형태의 마운팅키트유니트로 감싸 기밀을 유지시켜, 상기 연료공급 제어유니트를 엔진룸이 아닌 외부에서 장착 공간을 확보함은 물론 박스 형태의 내부로 완전히 수용해 먼지나 이물질로부터 안전하게 보호 할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, a sealed box-type mounting of a fuel supply control unit mounted on one side of a body frame arranged parallel to each other to form a vehicle body to control CNG fuel supplied from a fuel tank to an engine By keeping the air tightly wrapped in the kit unit, the fuel supply control unit secures a mounting space outside the engine room, as well as completely accommodated inside the box form, thereby protecting the dust and foreign matter safely.
또한, 본 발명은 연료공급 제어유니트를 감싸 기밀을 유지하는 마운팅키트유니트내에 ECU를 장착해 ECU의 장착 공간에 대한 선택의 폭을 넓히면서 연료공급 제어유니트에 연결된 각종 라인들을 깔끔하게 정리할 수 있어 미관의 향상은 물론 각종 라인들의 유지·보수성이 향상될 수 있는 료과가 있음은 물론이다.In addition, the present invention can be equipped with the ECU in the mounting kit unit to keep the air tightly wrapped around the fuel supply control unit to expand the choice of the mounting space of the ECU while neatly arrange various lines connected to the fuel supply control unit to improve the aesthetics Of course, there is a medical department that can improve the maintenance of various lines.
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