KR20060073122A

KR20060073122A - 천연가스용 엔진의 시동장치

Info

Publication number: KR20060073122A
Application number: KR1020040111982A
Authority: KR
Inventors: 이성하
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-06-28

Abstract

본 발명은 천연가스용 엔진의 시동장치에 관한 것이며, 상세하게는 압축천연가스 엔진의 고압가스 차단밸브의 열림지연시간 경과후의 경보장치에 관한 것으로서, 운전자에게 고압가스 차단밸브의 열림지연시간의 경과를 경보하여 엔진의 시동불량을 방지토록 한 것이다.

본 발명은 연료탱크(11)가 연결되는 연료공급관(12)에 고압가스 차단밸브(13), 압력조절기(14), 연료량조절기(15), 혼합기(16)를 순서대로 연결한 연료공급계(10)와; 이그니션 스위치(21), 스로틀 밸브 개도센서(22), 산소센서(23)의 출력신호를 입력하여 상기 고압가스 차단밸브(13), 압력조절기(14), 연료량조절기(15)를 제어하는 제어기(20)를 구비한 것에 있어서, 상기 연료공급관(12)의 고압가스 차단밸브(13)의 입구 및 출구측에 압력센서(31)(32)를 설치하여 그 출력신호를 제어기(20)에 입력하여서 고압가스 차단밸브(13)의 열림지연시간 경과 후에 경보수단(33)을 발령하도록 한 것을 특징으로 한다.

고압가스 차단밸브, 제어기, 압력센서, 경보수단

Description

천연가스용 엔진의 시동장치 {STARTING DEVICE OF ENGINE FOR NATURAL GAS}

도 1은 본 발명의 실시예의 구성도.

도 2는 종래의 것의 구성도.

도 3은 천연가스용 엔진의 고압연료 차단밸브 개방 특성도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호설명 >

13 : 고압가스 차단밸브 20 : 제어기 31,32 : 압력센서 33 : 경보수단

본 발명은 천연가스용 엔진의 시동장치에 관한 것이며, 상세하게는 압축천연가스 엔진의 고압가스 차단밸브의 열림지연시간 경과후의 경보장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 천연가스는 액화 석유가스와는 다르게 천연적으로 직접 채취한 상태에서 즉시 사용할 수 있는 화석연료인바, 메탄이 주성분이며 액화과정에서 분진ㆍ황ㆍ질소 등이 제거되어 공해물질을 거의 발생하지 않는 무공해 청정원료이다.

또한 상기 천연가스는 연소 하한범위(연소될 수 있는 공기 중의 연료농도의 하한)가 다른 연료에 비하여 높고, 자연발화온도가 높기 때문에 다른 연료보다 안 전하며, 또한 옥탄가가 120 정도로 높기 때문에 일반적인 가솔린 엔진보다 압축비를 높여도 엔진의 노킹없이 운전이 가능하다.

그리고 열효율과 출력향상을 도모할 수 있으며, 희박연소의 실현이 용이하고, 좋은 연비와 질소산화물의 저감에 용이할 뿐 아니라 엔진의 내구성이 향상되고 유독성, 화재위험성 및 폭발위험성 면에서 가장 안전한 연료로 평가되고 있다.

한편 천연가스 자동차는 연료의 사용형태에 따라 압축된 천연가스를 연료로 사용하는 압축천연가스(CNG) 자동차, 액화상태의 천연가스를 사용하는 액화천연가스(LNG) 자동차, 천연가스를 연료용기에 흡착 저장하였다가 사용하는 흡착천연가스(ANG) 자동차로 구분되며, 현재 천연가스 자동차는 대부분 그 연료로서 압축천연가스를 사용하고 있으며, 압축천연가스를 자동차의 연료로 사용할 때에는 200~300바의 고압으로 압축해서 연료탱크에 저장하여 사용하고 있다.

종래 압축천연가스를 사용하는 자동차의 엔진의 연료공급 및 그 제어는 도 2에 도시한 바와 같이, 연료공급계(10)는 연료탱크(11)가 연결되는 연료공급관(12)에 고압가스 차단밸브(13), 압력조절기(14), 연료량조절기(15) 및 혼합기(16)를 순서대로 연결하여 고압가스 차단밸브(13)에서 고압의 연료를 감압한 후 감압된 연료를 엔진에 분사하는 것이다.

그리고 상기 연료공급계(10) 등을 제어하기 위한 제어기(20)가 설치되며, 상기 제어기(20)는 이그니션 스위치(21), 흡기 매니폴드에 설치하는 스로틀 밸브(미도시)의 스로틀 밸브 개도센서(22), 배기 매니폴드에 설치하는 산소센서(23)의 출력신호를 입력받아 맵 센서가 제어 연산하여 상기 고압가스 차단밸브(13), 압력조 절기(14), 연료량조절기(15)를 제어하는 것이다.

한편 상기 고압가스 차단밸브(13)는 그 전후의 압력차가 크기 때문에 개폐의 신뢰성 확보, 고장방지, 내구성 등을 보장하기 위하여 플런저가 2개로 구분되어 있는 등의 이유에 의하여 열림지연특성을 가지고 있는바, 운전자가 이그니션 스위치(21)를 "온(ON)" 하였을 때 열림을 시작하여 열림이 종료될 때까지 도 3과 같이 열림지연이 발생하며, 상기 고압가스 차단밸브(13)의 열림지연은 고압가스 차단밸브(13)의 입구 및 출구측의 가스 압력차가 클수록 그 경사가 완만해짐으로써 열림지연시간이 길어지게 되는 것이다.

그러나 고압가스 차단밸브(13)는 상기와 같이 열림지연특성을 가지고 있음으로 운전자는 이그니션 스위치(21)의 "온"후 열림지연시간(통상 5초 정도)이 경과되어 고압가스 차단밸브(13)의 입구 및 출구측의 압력이 평형이 이루어 질 때 즉 고압가스 차단밸브(13)가 완전히 열린 후에 엔진을 점화 시동을 하여야 하지만, 가솔린 또는 디젤 엔진의 점화 시동 습관에 따라 상기 고압가스 차단밸브(13)의 열림지연시간을 고려하지 않고 엔진을 점화 시동을 하는 경우가 발생하는 것이다.

상기와 같이 고압가스 차단밸브(13)가 완전히 열리지 않은 상태에서 엔진을 점화 시동할 경우 연소실에 연료의 공급이 충분하게 되지 못함에 따라 시동불량이 발생하는 것이다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여, 운전자에게 고압가스 차단밸브의 열림지연시간의 경과를 경보하여 엔진의 시동불량을 방지토록 한 천연가스용 엔진의 시동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연료탱크가 연결되는 연료공급관에 고압가스 차단밸브, 압력조절기, 연료량조절기, 혼합기를 순서대로 연결한 연료공급계와; 이그니션 스위치, 스로틀 밸브 개도센서, 산소센서의 출력신호를 입력하여 상기 고압가스 차단밸브, 압력조절기, 연료량조절기를 제어하는 제어기를 구비한 것에 있어서, 상기 연료공급관의 고압가스 차단밸브의 입구 및 출구측에 압력센서를 설치하여 그 출력신호를 제어기에 입력하여서 고압가스 차단밸브의 열림지연시간 경과 후에 경보수단을 발령하도록 한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예의 구성도로서, 10은 연료공급계로서, 상기 연료공급계(10)는 연료탱크(11)에 연결되는 연료공급도관(12)에 고압가스 차단밸브(13), 압력조절기(14), 연료량조절기(15) 및 혼합기(16)를 순서대로 연결하여 고압가스 차단밸브(13)에서 고압의 연료를 감압한 후 감압된 연료를 엔진에 분사하는 것이다.

20은 제어기로서, 상기 제어기(20)는 이그니션 스위치(21), 흡기 매니폴드에 설치하는 스로틀 밸브(미도시)의 스로틀 밸브 개도센서(22), 배기 매니폴드에 설치하는 산소센서(23)의 출력신호를 입력받아 맵 센서가 제어 연산하여 상기 고압가스 차단밸브(13), 압력조절기(14), 연료량조절기(15)를 제어하는 것이다.

31,32는 상기 연료공급관(12)의 고압가스 차단밸브(13)의 입구 및 출구측에 설치한 압력센서이고, 33은 경보수단으로서, 상기 압력센서(31)(32)는 고압가스 차 단밸브(13)의 입구 및 출구측의 압력을 검출하여 그 출력신호를 제어기(20)에 입력하고 맵 센서가 제어 연산하여 고압가스 차단밸브(13)의 입구와 출구의 압력이 평형이 될 때 즉 고압가스 차단밸브(13)가 완전히 열렸을 때 경보수단(33)을 발령하도록 한 것이다.

이상과 같은 본 발명은 고압가스 차단밸브(13), 압력조절기(14) 및 연료량조절기(15)는 종래와 같이 제어기(20)에 의하여 제어되며, 상기와 같이 고압가스 차단밸브(13)가 제어되어 열릴 때 고압가스 차단밸브(13)의 입구 및 출구측에 설치한 압력센서(31)(32)가 그 압력을 검출하여 제어기(20)에 입력하고, 제어기(20)의 맵 센서가 제어 연산하여 고압가스 차단밸브(13)의 입구측과 출구측의 가스압력이 평형이 될 때 즉 고압가스 차단밸브(13)가 완전히 열렸을 때 경보수단(33)을 발령하는 것이다.

상기와 같이 경보수단(33)이 발령되면 운전자는 그 경보수단(33)의 발령에 따라 고압가스 차단밸브(13)의 열림지연시간이 경과되어 고압가스 차단밸브(13)가 완전히 열렸음을 인식하고 이그니션 스위치(21)를 조작하여 엔진을 점화 시동하는 것임으로 엔진의 시동불량을 방지할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 고압가스 차단밸브의 입구 및 출구측에 압력센서를 설치하여 그 압력을 검출하여서 운전자에게 고압가스 차단밸브의 완전 열림을 인식시켜 운전자는 엔진에 연료가 충분히 공급된 후에 엔진을 점화 시동할 수 있기 때문에 엔진의 시동불량을 양호하게 방지할 수 있는 것이다.

Claims

연료탱크가 연결되는 연료공급관에 고압가스 차단밸브, 압력조절기, 연료량조절기 및 혼합기를 순서대로 연결한 연료공급계와; 이그니션 스위치, 스로틀 밸브 개도센서, 산소센서의 출력신호를 입력하여 상기 고압가스 차단밸브, 압력조절기, 연료량조절기를 제어하는 제어기를 구비한 것에 있어서, 상기 연료공급관의 고압가스 차단밸브의 입구 및 출구측에 압력센서를 설치하여 그 출력신호를 제어기에 입력하여서 고압가스 차단밸브의 열림지연시간 경과 후에 경보수단을 발령하도록 한 것을 특징으로 한 천연가스용 엔진의 시동장치.