KR20070024844A - Lpg supply system of liquefied petroleum injection engine - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템 구성도이다.1 is a configuration diagram of a fuel supply system of an LPI engine according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템 구성도이다.2 is a configuration diagram of a fuel supply system of an LPI engine according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템 제어 블록도이다.3 is a fuel supply system control block diagram of an LPI engine according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템 제어 회로 구성도이다.4 is a configuration diagram of a fuel supply system control circuit of the LPI engine according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템 중 연료 펌프를 나타낸 사시도이다.5 is a perspective view illustrating a fuel pump in a fuel supply system of an LPI engine according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
50 : 봄베 52 : 연료 펌프50: Bomb 52: Fuel Pump
54 : 멀티 밸브 56 : 연료 공급 라인54: multi-valve 56: fuel supply line
58 : 연료 리턴 라인 60 : LPI 엔진58: fuel return line 60: LPI engine
62 : 인젝터 64 : 연소실62
66 : ECU 68 : RPM 센서66: ECU 68: RPM sensor
69 : 에어 플로우 센서 70 : LPI 제어 유닛69: air flow sensor 70: LPI control unit
본 발명은 LPI엔진의 연료 공급 시스템에 관한 것으로서, LPI 엔진의 운전 상태에 따라 LPG 연료의 압력 및 유량을 최적화하기 위해 연료 펌프를 LPI 엔진의 운전 상태에 따라 PWM 제어하는 LPI 엔진의 연료 공급 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel supply system of an LPI engine, and to a fuel supply system of an LPI engine that PWM-controls a fuel pump according to an operating state of an LPI engine in order to optimize the pressure and flow rate of LPG fuel according to an operating state of an LPI engine. It is about.
일반적으로 LPG의 경우 액상에서 기상으로 변하게 되면 부피가 약 250배로 증가되기 때문에 기상의 연료를 분사하게 되면 연료부족에 의한 시동성 악화 또는 엔진스톨(시동꺼짐)현상이 발생 할 수 있다.In general, LPG is about 250 times the volume is increased when the liquid phase changes from the gas phase to the gas phase fuel injection may cause deterioration of startability or engine stall (start-up) phenomenon due to fuel shortage.
따라서 액상의 LPG 연료가 저장된 봄베 내에 펌프를 설치하여 액상의 LPG연료를 가스 인젝터로 압송함으로써, 상기 인젝터로부터 액상의 LPG연료가 분사될 수 있도록 하는 LPI 엔진의 연료 공급 시스템이 개발되었다.Therefore, a fuel supply system of an LPI engine has been developed in which a pump is installed in a cylinder in which liquid LPG fuel is stored, and the liquid LPG fuel is pumped to a gas injector, thereby allowing liquid LPG fuel to be injected from the injector.
도 1은 종래 기술에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a fuel supply system of an LPI engine according to the prior art.
도 1와 같은 종래 기술에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템은 봄베(2) 내 액상의 LPG 연료를 상기 봄베(2) 내 연료펌프(4)에 의해 펌핑하고, 상기 연료펌프(4)에 의해 펌핑된 LPG연료를 멀티밸브(6)를 통하여 연료공급라인(8)으로 보냄으로써, 상기 연료공급라인(8) 내 LPG 연료가 LPI엔진(10)의 인젝터(12)를 통해 LPI엔 진(10)의 연소실로 분사되게 한다. The fuel supply system of the LPI engine according to the prior art as shown in FIG. 1 pumps the liquid LPG fuel in the
이와 같이 LPG 연료 공급시 잉여된 LPG 연료는 연료리턴라인(20)을 통해 상기 봄베(2)로 리턴되도록 되어있다.As such, the excess LPG fuel during LPG fuel supply is returned to the
상기 연료펌프(4)로는 LPG연료가 상기 봄베(2)에서 인젝터(12)로 압송될 때까지 액상을 유지할 수 있도록, LPG 연료의 액화에 필요한 압력 이상으로 가압하기 위한 비알레 펌프가 구비된다.The
한편, 상기 연료공급라인(8)에는 엔진 정지시 LPG 연료 공급을 차단하기 위한 연료공급차단밸브(22)(23) 및 LPG 연료 온도를 측정하기 위한 온도센서(24)가 설치된다.On the other hand, the
상기 연료리턴라인(20)에는 LPG 연료의 압력을 측정하기 위한 압력 센서(26) 및 LPG 연료의 압력을 일정 수준으로 유지하기 위한 압력조절기(28)가 설치된다. The
그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템은, 상기 LPI엔진 전용 비알레 펌프로 구현되는 연료 펌프가 상대적으로 고가여서 제조비 상승의 원인이 되고, 소음이 상당하며, 상기 LPI엔진(10)의 운전상태와 상관없이 LPG 연료의 압력비를 동일하게 하는 문제점이 있다.However, the fuel supply system of the LPI engine according to the prior art as described above, the fuel pump implemented by the LPI engine-specific vial pump is relatively expensive, causing a rise in manufacturing costs, noise is considerable, the LPI engine There is a problem that the pressure ratio of the LPG fuel is the same regardless of the operation state of (10).
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, LPI 엔진의 운전 상태에 따라 연료 펌프를 PWM제어함으로써, LPG 연료의 압력 및 유량을 최적화할 수 있는 LPI 엔진의 연료 공급 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention to provide a fuel supply system of the LPI engine that can optimize the pressure and flow rate of the LPG fuel by PWM control the fuel pump according to the operating state of the LPI engine. There is this.
또한 본 발명은 상기 연료 펌프를 터빈 방식의 가솔린 펌프로 구현함으로써, 제조비 및 소음을 상대적으로 줄일 수 있는 LPI 엔진의 연료 공급 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a fuel supply system of the LPI engine that can reduce the manufacturing cost and noise by implementing the fuel pump in a turbine-type gasoline pump.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템은 봄베 내 LPG 연료를 LPI 엔진의 인젝터로 압송하는 연료 펌프와; 상기 LPI 엔진의 운전 상태에 따라 상기 연료 펌프를 PWM 제어하는 LPI 제어유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The fuel supply system of the LPI engine according to the present invention for realizing the above object is a fuel pump for pumping LPG fuel in the cylinder to the injector of the LPI engine; It characterized in that it comprises a LPI control unit for PWM control the fuel pump in accordance with the operating state of the LPI engine.
상기 연료 펌프는 터빈 방식의 가솔린 펌프로 구현된 것을 특징으로 한다.The fuel pump is characterized in that the turbine-type gasoline pump implemented.
상기 연료 펌프는 두 개로 구비된 것을 특징으로 한다.The fuel pump is characterized in that provided with two.
상기 LPI엔진의 운전상태는 상기 LPI 엔진의 회전속도를 감지하는 RPM 센서를 통해 판단되는 것을 특징으로 한다.The operating state of the LPI engine is characterized in that it is determined by the RPM sensor for detecting the rotational speed of the LPI engine.
상기 LPI엔진의 운전 상태는 상기 LPI 엔진의 흡기량을 감지하는 에어 플로우 센서를 통해 판단되는 것을 특징으로 한다. The operating state of the LPI engine is characterized in that it is determined through an air flow sensor for detecting the intake amount of the LPI engine.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템 제어 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템 제어 회로 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템 중 연료 펌프를 나타낸 사시도이다.2 is a block diagram of a fuel supply system of an LPI engine according to the present invention, FIG. 3 is a block diagram of a fuel supply system control of an LPI engine according to the present invention, and FIG. 4 is a fuel supply system control circuit of an LPI engine according to the present invention. 5 is a perspective view illustrating a fuel pump in a fuel supply system of an LPI engine according to the present invention.
본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템은 LPG 연료가 저장된 봄베(50)와, 상기 봄베(50) 내부에 설치되어 상기 봄베(50) 내 LPG 연료를 압송하는 연료 펌프(52)와, 상기 연료 펌프(52)에서 압송된 LPG 연료를 멀티 밸브를 통해 받아서 LPI 엔진(60)의 인젝터(62)로 안내하는 연료 공급 라인(56)과, 상기 LPI 엔진(60)의 인젝터(62)와 봄베(50) 사이에 설치되어 잉여된 LPG 연료가 상기 봄베(50)로 리턴되게 하는 연료 리턴 라인(58)과, 상기 LPI 엔진(60)의 운전 상태에 따라 상기 연료 펌프(52)를 PWM 제어하는 LPI 제어유닛(70)을 포함하여 구성된다.A fuel supply system of an LPI engine according to the present invention includes a
상기 연료 펌프(52)는 터빈 방식의 가솔린 펌프로 구현될 수 있으며, 상기 봄베(50) 내 LPG 연료를 고압으로 압송하기 위해 상기 봄베(50) 내 LPG 연료를 다단계로 압송할 수 있도록 적어도 두 개로 구비될 수 있다. The
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연료 펌프(52)는 상기 봄베(50) 내 연료 여과기(80)와 바로 연결되어 상기 봄베(50) 내 LPG 연료를 일차적으로 압송하는 1차 연료 펌프(51)와, 상기 1차 연료 펌프(51)와 연결되어 상기 1차 연료 펌프(51)에 의해 1차 압송된 LPG 연료를 이차적으로 압송하는 2차 연료 펌프(53)로 구현된다.That is, as shown in FIG. 3, the
상기 제1,2차 연료 펌프(51)(53)는 연료 펌프 지그(82)에 의해 지지된다.The first and
상기 제1,2차 연료 펌프(51)(53)의 전원선(51a)(53a)은 상호 컴먼(Common) 상태에서 상기 봄베(50)에 설치된 베이스 플레이트(84) 아래의 펌프 전원 단자(84a)에 연결된다.The
도 3의 미 설명 부호 56은 연료 공급 라인이고, 미 설명 부호 86은 매뉴얼 밸브이고, 미 설명 부호 88은 연료 공급 차단 밸브(Shut off valve)이고, 미 설명 부호 84b는 상기 연료 공급 라인(56)과 연결되는 공급 유로이고, 미 설명 부호 84c는 상기 연료 리턴 유로(58)와 연결되는 리턴 유로이다.
상기 연료 공급 라인(56)에는 엔진(60) 정지시 LPG 연료 공급을 차단하기 위한 연료공급차단밸브(88) 및 LPG 연료 온도를 측정하기 위한 온도센서(90)가 설치된다.The
상기 연료리턴 라인(58)에는 LPG 연료의 압력을 감지하기 위한 압력 센서(92) 및 LPG 연료의 압력을 일정 수준으로 유지하기 위한 압력조절기(94)가 설치된다. The
상기 LPI 제어유닛(70)은 상기 LPI 엔진(60)의 운전 상태를 입력받는 인풋(Input) 단자가 ECU(66)와 연결되고, 상기 LPI 엔진(60)의 운전 상태에 따른 상기 연료 펌프(52)의 제어 신호를 출력하는 아웃풋(Output) 단자가 상기 베이스 플레이트(84) 위의 펌프 전원 단자(84a)에 연결된다.The
상기 LPI엔진(60)의 운전 상태는 상기 LPI 엔진(60)의 회전속도를 감지하는 RPM 센서(68)의 신호를 통해 판단될 수 있다. The operating state of the
또한, 상기 LPI 엔진(60)의 운전 상태는 상기 LPI 엔진(60)의 흡기량을 감지하는 에어 플로우 센서(69)의 신호를 통해 상기 LPI 엔진(60)의 부하를 연산함으로써 판단될 수있다.In addition, the operation state of the
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 LPI 엔진(60)의 연료 공급 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the fuel supply system of the
차량이 시동되면, 상기 ECU(66)에서 상기 RPM 센서(68) 및 에어 플로우 센서(69)의 신호를 통해 상기 LPI 엔진(60)의 운전 상태를 판단하고, 그 판단된 LPI 엔진(60)의 운전 상태에 따른 듀티 값을 연산하여, 그 연산된 듀티 값에 따른 인풋 PWM 시그널(Input PWM signal)을 상기 LPI 제어 유닛(70)에 출력한다.When the vehicle is started, the ECU 66 determines the driving state of the
상기 LPI 제어 유닛(70)은 상기 ECU(66)로부터 소정의 인풋 PWM 시그널을 입력받아 그에 따른 소정의 아웃풋 PWM 시그널(Output PWM signal)을 출력한다.The
상기 LPI 제어 유닛(70)으로부터 출력된 아웃풋 PWM 시그널은 상기 제1,2차 연료펌프(51)(53)의 전원선(51a)(53a)을 통해 상기 제1,2차 연료 펌프(51)(53))에 입력된다.The output PWM signal output from the
그러면, 상기 제1,2차 연료 펌프(51)(53)는 상기 LPI 제어유닛(70)으로부터 입력받은 아웃풋 PWM 시그널에 따라 상기 봄베(50) 내 LPG 연료를 압송하되, 상기 LPG 연료의 압력 및 유량이 현재 LPI 엔진(60)의 운전 상태에 최적이도록, 구동된다.Then, the first and
즉, 상기 제1,2차 연료 펌프(51)(53)는 그 전압값이 바뀌지 않으면서도 상기 LPI 제어유닛(70)으로부터 입력받은 아웃풋 PWM 시그널에 따라 그 회전속도가 조절된다.That is, the rotational speed of the first and
상기 제1,2차 연료 펌프(51)(53)가 구동되면, 상기 봄베(50) 내 LPG 연료가 상기 제1차 연료 펌프(51)에 의해 1차적으로 압송되고, 다음으로 상기 제2차 연료 펌프(53)에 의해 2차적으로 압송된 후, 상기 멀티 밸브를 통해 상기 연료 공급 라인(56)으로 공급된다.When the first and
상기 연료 공급 라인(56) 내 LPG 연료는 상기 연료 공급 라인(56)을 따라 상기 LPI 엔진(60)의 인젝터(62)로 안내된 후, 상기 LPI 엔진(60)의 인젝터(62)에 의해 상기 LPI 엔진(60)의 연소실(64)로 분사된다.The LPG fuel in the
이 때 상기 LPI 엔진(60)의 인젝터(62) 내 잉여 LPG 연료는 상기 연료 리턴 라인(58)을 통해 상기 봄베(50)로 리턴된다.At this time, the surplus LPG fuel in the
한편, 본 발명에 따른 LPI 엔진(60)의 연료 공급 시스템은, 시험시 상기 LPI 제어유닛(70)이 상기 ECU(66) 대신 펀션 제너레이터(Function generator)가 연결된다.On the other hand, in the fuel supply system of the
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 LPI 엔진의 연료 공급 시스템은, 봄베 내 LPG 연료를 LPI엔진의 인젝터로 압송하는 연료 펌프가 상기 LPI 엔진의 운전 상태에 따라 PWM 제어됨으로써, 상기 연료 펌프에 의해 압송되는 LPG 연료의 압력 및 유량이 현재 LPI엔진의 운전 상태에 맞춰 최적화될 수 있는 이점이 있다.In the fuel supply system of the LPI engine according to the present invention configured and operated as described above, a fuel pump for pumping LPG fuel in a cylinder to an injector of an LPI engine is PWM-controlled according to an operating state of the LPI engine, thereby providing the fuel pump. There is an advantage that the pressure and flow rate of LPG fuel pumped by can be optimized according to the current operating state of the LPI engine.
또한, 본 발명은 상기 연료 펌프가 터빈 방식의 가솔린 펌프로 구현됨과 아울러, 상기 봄베 내 LPG 연료를 다단계로 압송할 수 있도록 적어도 두 개 이상으로 구비됨으로써, 기존 연료펌프와 마찬가지로 상기 LPG 연료를 액상 상태로 유지하기 위하여 충분히 가압할 수 있음은 물론이고, 기존 연료펌프보다 저렴함과 아울러 그 구동 소음이 더 작은 이점이 있다.In addition, the present invention, the fuel pump is implemented as a gasoline pump of the turbine type, and provided with at least two or more to be able to pump the LPG fuel in the cylinder in multiple stages, as in the conventional fuel pump, the LPG fuel in the liquid state In addition to being able to pressurize sufficiently in order to maintain, as well as being cheaper than conventional fuel pumps, there is an advantage that the driving noise is smaller.
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Legal Events
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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