KR20070080327A

KR20070080327A - 전자식 연료압력조절 ｌｐｉ 시스템

Info

Publication number: KR20070080327A
Application number: KR1020060011542A
Authority: KR
Inventors: 안상윤
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2007-08-10

Abstract

본 발명은, 전자식 연료압력조절 LPI 시스템에 관한 것으로서, 연료탱크와; 상기 연료탱크 내에 설치된 연료펌프와; 상기 연료탱크 내부압력을 감지하는 제1압력센서와; 인젝터와 인접하게 마련되어 연료 공급라인의 연료압력을 감지하는 제2압력센서와; 상기 인젝터와 상기 연료탱크 간의 연료 피드백라인 상에 장착되는 솔레노이드밸브와; 연료 목표상승압력이 저장되어 상기 제1압력센서 및 상기 제2압력센서의 신호에 기초하여 상기 연료 목표상승압력에 맞게 상기 연료펌프를 구동시키고, 연료가 상기 인젝터에서 상기 연료탱크로 리턴되도록 상기 솔레노이드 밸브를 개폐시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 두 개의 압력센서를 이용하여 모든 운전조건에 따라 연료 목료압력을 자유로이 제어할 수 있고, 전자식 솔레노이드 밸브를 통해 연료탱크로 리턴되는 토출량이 조절됨으로써 연료압을 직접적으로 제어하여 인젝터의 연료누출을 방지할 수 있는 전자식 연료압력조절 LPI 시스템을 제공한다. 따라서, 연료 누출에 따른 배기가스의 규제치가 초과되는 현상을 방지할 수 있다.

LPI 엔진, 인젝터, 연료 누출, 솔레노이드 밸브

Description

전자식 연료압력조절 ＬＰＩ 시스템{LPI SYSTEM FOR CONTROLLING FUEL PRESSURE ELECTRONICALLY}

도 1은 본 발명에 따른 전자식 연료압력조절 LPI 시스템을 도시한 개략도이고,

도 2는 본 발명에 따른 전자식 연료압력조절 LPI 시스템의 제어 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 연료탱크 15 : 연료 공급라인

20 : 연료탱크 50 : 인젝터

60 : 제1압력센서 70 : 솔레노이드 밸브

80 : 제2압력센서 100 : 제어부

본 발명은, 전자식 연료압력조절 LPI 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 시동이 오프일 때 솔레노이드 밸브를 개방함으로써 인젝터의 연료가 누출되는 것을 방지하는 전자식 연료압력조절 LPI 시스템에 관한 것이다.

LPI 엔진 차량은 연료탱크에 내장된 연료펌프를 사용하여 액상의 LPG 연료를 연료라인을 통하여 압송한 후 인젝터로 보내고, 인젝터가 연료를 액체 상태로 엔진에 분사하도록 되어 있어 LPG 차량과 대비하여 출력성능, 연비, 저온 시동성, 배기가스 등에서 우수하다.

LPI 시스템은 연료라인의 연료압력이 연료탱크 내의 내부압력 대비 대략 5BAR 정도 높게 유지되도록 작동되는 연료라인에 기계적인 압력 레귤레이터를 구비하고 있다. 일반적으로 종래의 기계적 압력 레귤레이터는 연료압력이 규정치일 때에는 엔진의 서지탱크로 유입되고, 연료압력이 규정치를 초과할 때는 다이어프램이 밀리면서 연료가 리턴 파이프를 지나 연료탱크로 복귀되는 원리로 이루어진다.

그런데, 이러한 종래의 기계적 압력 레귤레이터가 적용된 LPI 시스템에 있어서는, 시동을 끄면 연료라인에 잔재된 연료는 압력 레귤레이터를 통해 인젝터로 유입되고, 이에 따라 인젝터 라인의 압력이 상승하여 인젝터에서 연료가 누출되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 인젝터의 연료가 누출되는 것을 방지할 수 있는 LPI 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 전자식 연료압력조절 LPI 시스템에 있어서, 연료탱크와; 상기 연료탱크 내에 설치된 연료펌프와; 상기 연료탱크 내부압력을 감지하는 제1압력센서와; 인젝터와 인접하게 마련되어 연료 공급라인의 연료압력을 감지하는 제2압력센서와; 상기 인젝터와 상기 연료탱크 간의 연료 피드백라인 상에 장착되는 솔레노이드밸브와; 연료 목표상승압력이 저장되어 상기 제1압력센서 및 상기 제2압력센서의 신호에 기초하여 상기 연료 목표상승압력에 맞게 상기 연료펌프를 구동시키고, 연료가 상기 인젝터에서 상기 연료탱크로 리턴되도록 상기 솔레노이드 밸브를 개폐시키는 제어부에 의해 달성된다.

상기 제어부는 시동이 오프(off)일 때 상기 솔레노이드 밸브를 개방하여 상기 인젝터에서 연료가 누출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자식 연료압력조절 LPI 시스템을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전자식 연료압력조절 LPI 시스템의 제어 블록도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자식 연료압력조절 LPI 시스템은 연료탱크(10)와, 연료탱크(10) 내에 설치되어 연료를 펌핑하는 연료펌프(20)와, 연료펌프(20)에서 펌핑된 연료가 연소실을 향해 장착된 인젝터(50)로 공급될 수 있도록 형성된 연료 공급라인(15)과, 연료 피드백라인(25) 상에 설치되어 엔진에 설치된 인젝터(50)로 공급되는 연료압력을 제어하는 솔레노이드 밸브(70)를 포함하여 이루어진다. 한편, 연료펌프(20)와 솔레노이드 밸브(70) 사이의 연료 공급라인(15) 상에는 시동 오프(off)시 연료의 흐름을 차단하는 연료차단밸브(30)와, 연료의 온도를 감지하는 연료 온도센서(40)가 장착되어 있다.

제1압력센서(80)는 연료탱크(10)와 인접하게 연료 피드백라인(25) 상에 장착되어 연료탱크(10)의 내부압력을 감지하며, 제2압력센서(60)는 연료 공급라인(15) 상에 장착되어 연료 공급라인(15)의 연료압력을 감지한다. 따라서, 제어부(100)는 제1압력센서(80)와 제2압력센서(60)의 신호를 비교하여 연료 목표상승압력에 맞게 연료펌프(20)를 구동시킨다. 가령, 운전조건 또는 연료온도 등의 시스템의 여러 조건에 따른 연료 목표압력이 연료탱크(10) 내부압력에 비해 +5BAR라고 판단되어 제어부(100)가 연료펌프(20)를 구동시키면, 제2압력센서(60)는 연료 공급라인(15)의 연료압력이 목표 상승압력만큼 상승되었는지 판단하여 목표 상승압력에 미치지 못하는 경우 제어부(100)는 제1압력센서(80)에서 감지된 연료탱크(10)의 내부압력을 고려한 후 연료펌프(20)를 구동시켜 목표 상승압력을 맞추게 된다. 이러한 원리에 의해 연료 공급라인(15)의 연료가 항상 액상상태로 유지되며, 두 개의 압력센서(60, 80)를 이용하여 모든 운전조건에서 연료 목표압력을 다르게 제어할 수 있게 된다.

여기서, 목표 상승압력은 제어부(100)에 테이블로 미리 저장되어 있는데, 연료 온도센서(40)에서 감지된 연료온도나 운전조건(시동 온/오프, 급가속, 주행 등) 또는 외기온도 등에 의해 결정된다.

연료차단밸브(30)는 인젝터(50)로 향하는 연료 공급라인(15) 상에 설치되어 시동이 오프(off)일 때 인젝터(50)로 공급되는 연료를 차단하며, 이 때 정방향으로의 연료 이동은 없으나 역방향으로의 이동은 발생한다.

연료 온도센서(40)는 상기 기술한 바와 같이 연료 공급라인(15) 상의 연료온도를 측정하여 제어부(100)로 신호를 송신하는 기능을 한다.

솔레노이드 밸브(70)는 인젝터(50)와 연료탱크(10) 간의 연료 피드백라인(25) 상에 장착되어 종래의 기계식 압력 레귤레이터 대신에 장착되어 시동이 오프 (off)일 때 인젝터(50) 라인의 연료압력이 상승하여 연료가 누출되는 것을 방지하는 기능을 한다. 이와 같이, 본 발명의 특징은 일정 연료압력을 유지시키는 기계식 압력 레귤레이터 대신 전자식으로 제어되는 솔레노이드 밸브(70)를 장착하여 시동이 오프(off)일 때 솔레노이드 밸브(70)를 개방하여 연료를 연료 피드백라인(25)을 통해 연료탱크(10)로 복귀시킴으로써, 인젝터(50) 라인의 연료압력이 상승되는 것을 방지하고, 그 결과 인젝터(50)라인에서 연료가 누출되는 것을 방지하는 점에 있다.

이러한 구성에 의하여, 시동이 오프(off)일 때 본 발명에 따른 전자식 연료압력조절 LPI 시스템의 구동원리를 간단히 설명하면 다음과 같다.

시동 스위치(5)의 신호가 온(on)이면, 제어부(100)는 연료가 인젝터(50)로만 공급되도록 솔레노이드 밸브(70)를 폐쇄하여 연료 피드백라인(25)의 유로를 차단한다. 이 때, 연료 공급라인(15)의 연료 목표압력은 상기 기술한 바와 같이 제1압력센서(80) 및 제2압력센서(60)의 신호에 기초하여 제어부(100)에 저장된 연료 목표상승압력에 맞게 연료펌프(20)가 구동됨으로써 가능하다.

한편, 시동 스위치(5)의 신호가 오프(off)이면, 제어부(100)는 연료차단밸브(30)를 폐쇄하여 인젝터(50)로 흐르는 연료의 흐름을 차단하고, 또한 솔레노이드 밸브(70)를 개방하여 연료탱크(10)로 연료를 귀환시킴으로써 연료압력을 재빨리 낮춘다. 따라서, 시동이 오프(off)일 때 인젝터(50) 라인의 압력이 상승되어 연료가 누출되는 것을 방지함으로써, 배기가스의 규제치가 초과되는 것을 방지할 수 있다.

전술한 실시예에서, 시동이 온(on)일 때 솔레노이드 밸브를 폐쇄하여 연료 피브백라인의 유로를 폐쇄하였으나. 운전 조건 등의 상황에 따라 시동이 온(on)일 때 솔레노이드 밸브를 개방할 수도 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 두 개의 압력센서를 이용하여 모든 운전조건에 따라 연료 목료압력을 자유로이 제어할 수 있고, 전자식 솔레노이드 밸브를 통해 연료탱크로 리턴되는 토출량이 조절됨으로써 연료압을 직접적으로 제어하여 인젝터의 연료누출을 방지할 수 있는 전자식 연료압력조절 LPI 시스템을 제공한다.

특히, 전자식 솔레노이드 밸브는 시동이 오프(off)일 때 개방되어 연료를 인젝터에서 연료탱크로 리턴시킴으로써, 시동 오프(off)시 인젝터 라인의 연료가 누출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 연료 누출에 따른 배기가스의 규제치가 초과되는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 시동 스위치 및 연료 온도센서 등의 각 센서의 신호에 의해 설정되는 연료 목표압력이 저장되어 있으므로, 운전조건 및 연료 온도에 따라 연료 목표압력만큼 연료펌프를 구동시켜 불필요한 연료가압량을 줄임으로써, 연료펌프의 효율 높일 수 있고 연료의 온도가 상승되는 것을 억제할 수 있다.

한편, 종래의 기계식 압력 레귤레이터 방식 대비 시스템이 단순하고 정비성이 탁월한 이점이 있다.

Claims

연료탱크와;

상기 연료탱크 내에 설치된 연료펌프와;

상기 연료탱크 내부압력을 감지하는 제1압력센서와;

인젝터와 인접하게 마련되어 연료 공급라인의 연료압력을 감지하는 제2압력센서와;

상기 인젝터와 상기 연료탱크 간의 연료 피드백라인 상에 장착되는 솔레노이드밸브와;

연료 목표상승압력이 저장되어 상기 제1압력센서 및 상기 제2압력센서의 신호에 기초하여 상기 연료 목표상승압력에 맞게 상기 연료펌프를 구동시키고, 연료가 상기 인젝터에서 상기 연료탱크로 리턴되도록 상기 솔레노이드 밸브를 개폐시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 연료압력조절 LPI 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 시동이 오프(off)일 때 상기 솔레노이드 밸브를 개방하여 상기 인젝터에서 연료가 누출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전자식 연료압력조절 LPI 시스템.