KR20170011832A - Liquid petroleum-gas direct injection system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직접분사식 엘피아이 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘피지 연료를 고압으로 가압하여 엔진에 직접 분사하는 직접분사식 엘피아이 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 직접분사식 엘피아이 시스템(Liquid Petroleum Direct Injection)은 연료탱크의 압력에 의존한 기계식 엘피지 연료 방식과는 달리 연료공급라인에 고압연료펌프를 설치하고, 고압연료펌프에 의해 고압으로 송출되는 액상 연료를 인젝터에서 실린더 내부로 분사하여 엔진을 구동하는 구조로 되어 있다.In general, the direct injection type Liquid Petroleum Direct Injection is a system in which a high-pressure fuel pump is installed in a fuel supply line, unlike a mechanical type LPG fuel system which depends on the pressure of a fuel tank, Fuel is injected from the injector into the cylinder to drive the engine.
이러한 직접분사식 엘피아이 시스템은 차량의 동력 성능을 향상시키고, 연료소비량을 절감하여 연비를 향상시키고, 탄소발생량을 저감하는 효과를 가진다. This direct injection type Elfia system improves the power performance of a vehicle, reduces fuel consumption, improves fuel economy, and reduces carbon emissions.
본 출원인은 하기의 특허문헌 1 등 다수에 직접분사식 엘피아이 시스템 기술을 개시하여 출원한 바 있다. The applicant of the present invention has already filed a patent application for direct injection type Elpiae system in many of the following
도 1은 특허문헌 1에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a direct injection type ELPHI system according to
특허문헌 1에는 도 1에 도시된 바와 같이, 연료가 저장되는 봄베(1), 봄베(1) 내에 설치되어 연료를 펌핑하는 연료펌프(2), 연료펌프(2)에서 펌핑된 연료를 엔진(E)으로 공급하는 연료공급라인(S), 엔진(E)의 연료를 봄베(1)로 회수하는 연료회수라인(R), 연료공급라인(S) 상에 설치되어 연료펌프(2)에서 펌핑된 연료를 고압으로 가압시켜 엔진(E)으로 공급하는 고압펌프(3), 고압펌프(3)의 토출측에 연결되어 고압으로 가압된 연료가 충진되는 딜리버리 파이프(4) 및 연료의 압력이 딜리버리 파이프(4) 내에서 고압상태로 일정하게 유지하는 고압레귤레이터(5)를 포함하는 직접분사식 엘피아이 시스템의 구성이 기재되어 있다.
딜리버리 파이프(4)에 고압으로 충진된 연료를 엔진(E)의 연소실에 직접분사식하는 인젝터(I)는 딜리버리 파이프(4)로부터 연결관을 통해 연결되고, 엔진(E)의 실린더 헤드에 점화플러그(P)와 인접하여 장착된다.The injector I injecting fuel injected into the delivery pipe 4 at a high pressure directly into the combustion chamber of the engine E is connected through a connection pipe from the delivery pipe 4 and is connected to the cylinder head of the engine E via a spark plug (P).
그리고 연료공급라인(S)에는 고압펌프(3)의 전단에 셧오프밸브(SV)가 설치되며, 고압펌프(3)는 연료펌프(2)에서 펌핑되어 연료공급라인(S)으로 이송된 연료를 약 100 내지 200bar로 가압한다.A shutoff valve SV is provided at the front end of the high pressure pump 3 in the fuel supply line S and the high pressure pump 3 is connected to the fuel Is pressurized to about 100 to 200 bar.
고압레귤레이터(5)는 인젝터(I)를 통해 분사되는 연료의 압력이 딜리버리 파이프(4) 내에서 고압상태, 예컨대 약 120bar 정도로 일정하게 유지되도록 하고, 그 이상의 오버플로우되는 압력을 봄베(1)로 회수되도록 하는 기능을 한다.The high-pressure regulator 5 allows the pressure of the fuel injected through the injector I to remain constant in the delivery pipe 4 at a high pressure state, for example, about 120 bar, To be retrieved.
여기서, 고압레귤레이터(5)로부터 회수되는 연료는 연료 압력 레귤레이터(7)에 의해 감압된 후 봄베(1) 내로 회수된다. Here, the fuel recovered from the high-pressure regulator 5 is decompressed by the
이에 따라, 특허문헌 1에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템은 엔진에서 잔류된 연료 또는 고압레귤레이터에서 오버플로우된 연료를 봄베로 회수함으로써 봄베 내의 액상 연료 수위를 적정하게 유지하고, 봄베 내부의 빈 공간이 급격하게 증가하는 것을 방지하여 캐비테이션을 억제시켜 열평형 상태를 이루도록 한다.Accordingly, the direct injection type Elpia system according to
즉, 특허문헌 1을 포함하는 직접분사식 엘피아이 시스템은 봄베에 저장된 엘피지 연료를 약 Δ5bar의 압력으로 고압연료펌프까지 공급하고 딜리버리 파이프로 공급하고 남은 나머지 연료를 회수하는 저압연료부와 고압연료펌프에서 약 40 내지 100bar로 가압된 고압연료를 딜리버리 파이프를 거쳐 인젝터로 공급하는 고압연료부로 구성된다. That is, the direct injection type Elfia system including
한편, 종래기술에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템은 엘피지 연료를 사용함에 따라 외부의 온도에 따라 많은 취약점을 가진다. On the other hand, the direct injection type ELISA system according to the prior art has many weaknesses depending on the temperature of the outside according to the use of the LPG fuel.
즉, 종래기술에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템은 저온 및 고온 조건 시 엘피지 연료 특성으로 인해 기화 및 압축되는 현상이 발생함에 따라, 시동 지연 및 아이들 상태의 불안정이 발생하는 문제점이 있었다. That is, in the direct injection type Elpia system according to the related art, vaporization and compression are caused due to the characteristics of the LPG fuel at low temperature and high temperature conditions, there is a problem that the startup delay and instability of the idle state occur.
특히, 종래기술에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템은 외부의 온도 조건에 따라 저온 및 고온 조건의 시동성이 저하되는 문제점이 있었다. Particularly, the direct injection type ELISA system according to the related art has a problem in that the startability in low temperature and high temperature conditions is lowered according to the external temperature condition.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액체 상태의 엘피지 연료를 고압으로 가압하여 엔진에 직접 분사하는 직접분사식 엘피아이 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to provide a direct injection type ELISA system that pressurizes liquid state LPG at a high pressure and directly injects it into an engine.
본 발명의 다른 목적은 고압연료펌프에 마련된 유량제어밸브에서 발생하는 열에 의해 기포가 포함된 엘피지 연료를 봄베로 회수하고, 엘피지 연료에 포함된 기포로 인한 비정상적인 압력 형성을 방지하여 엔진의 재시동성을 향상시킬 수 있는 직접분사식 엘피아이 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a high pressure fuel pump which is capable of recovering the bubbles containing bubbles into the bomb by the heat generated from the flow control valve provided in the high pressure fuel pump and preventing the formation of abnormal pressure due to bubbles contained in the liquefied fuel, The present invention provides a direct injection type ELISA system capable of improving the performance of a direct injection type ELISA system.
본 발명의 또 다른 목적은 엔진 시동 시 고압연료펌프에서 봄베로 연료를 회수하는 연료회수라인을 차단하여 엔진의 시동 성능을 향상시킬 수 있는 직접분사식 엘피아이 시스템을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a direct injection type ELISA system capable of improving the starting performance of an engine by shutting off a fuel recovery line for recovering fuel from a high-pressure fuel pump to a cylinder at the time of starting the engine.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템은 봄베에 내장된 액체 상태의 엘피지 연료를 엔진의 연소실 내부로 직접 분사하도록 상기 봄베 내부에 내장되어 연료를 펌핑하여 엔진 쪽으로 공급하는 연료펌프, 상기 연료펌프에 의해 펌핑되어 연료공급라인을 통해 공급되는 연료 중에서 일부를 고압으로 가압하고 나머지 연료를 상기 봄베로 회수하도록 연료회수라인에 전달하는 고압연료펌프, 상기 연료회수라인에 설치되고 상기 연료회수라인을 개폐하는 차단밸브 및 상기 엔진 시동 시 상기 연료회수라인을 통한 연료 회수를 차단하도록 상기 차단밸브를 미리 설정된 설정시간동안 폐쇄 동작하도록 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, the direct injection type ELFi system according to the present invention is built in the cylinder to inject the liquid state LPG fuel injected into the cylinder directly into the combustion chamber of the engine, A high-pressure fuel pump that pumps a portion of the fuel pumped by the fuel pump through the fuel supply line to a high pressure and delivers the remaining fuel to the fuel recovery line to recover the fuel to the cylinder, And an electronic control unit for controlling the shut-off valve to shut off the fuel shut-off valve for a preset time so as to shut off the fuel recovery through the fuel return line at the start of the engine. do.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템에 의하면, 고압연료펌프의 입구측 체크밸브를 거쳐 바디 내부로 흡입된 연료 중에서 유량제어밸브의 동작으로 인한 열에 의해 엘피지 연료가 기화하면서 기포가 포함된 엘피지 연료를 저압 상태에서 고압으로 가압하기 이전에 회수구를 통해 봄베로 회수함으로써, 나머지 엘피지 연료를 미리 설정된 고압으로 충분하게 가압하여 고압을 형성할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the direct injection type ELFi system of the present invention, among the fuel sucked into the inside of the body through the inlet-side check valve of the high-pressure fuel pump, the gas is vaporized by the heat due to the operation of the flow control valve, The effect of being able to form a high pressure by sufficiently pressurizing the remaining amount of the LPF at a predetermined high pressure by recovering the contained LPF through the recovery port before pressurizing the LPF from the low pressure state to the high pressure.
이에 따라, 본 발명에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템용 고압연료펌프에 의하면, 직접분사식 엘피아이 시스템이 적용된 차량의 정속 주행 후 재시동시 재시동성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. Thus, according to the high-pressure fuel pump for the direct injection type ELFI system according to the present invention, it is possible to improve the restartability of the vehicle to which the direct injection type ELF system is applied after restarting at constant speed.
그리고 본 발명에 의하면, 엔진 시동 시 차단밸브를 동작시켜 고압연료펌프에서 봄베로 연료를 회수하는 연료회수라인을 미리 설정된 시간동안 차단하여 전체 연료를 고압으로 가압해서 엔진으로 공급함에 따라, 엔진의 시동 성능을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. According to the present invention, when the engine is started, the shutoff valve is operated to shut off the fuel recovery line for recovering the fuel from the high-pressure fuel pump to the bomb for a preset time period so as to pressurize the entire fuel to the high pressure and supply it to the engine. The effect of improving the performance can be obtained.
즉, 본 발명에 의하면, 엔진 시동 시 연료회수라인이 차단됨에 따라, 고압연료펌프에 공급된 전체 연료가 고압연료펌프에 의해 가압되어 인젝터로 공급됨에 따라, 시동성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. That is, according to the present invention, as the fuel recovery line is shut off at the time of starting the engine, the whole fuel supplied to the high-pressure fuel pump is pressurized by the high-pressure fuel pump and supplied to the injector, .
또한, 본 발명에 의하면, 엔진 시동 후 차단밸브를 개방해서 일부 연료를 봄베로 회수함에 따라 고압연료펌프 내부의 온도를 낮춤으로써, 고압연료부 및 저압연료부에 연료를 원활하게 공급하여 아이들 안정성도 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다. According to the present invention, since the shutoff valve is opened after the engine is started to recover some of the fuel to the cylinder, the temperature inside the high-pressure fuel pump is lowered to smoothly supply the fuel to the high-pressure fuel portion and the low- An effect that can be improved is obtained.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 고압연료펌프의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 고압연료펌프의 A-A'선에 대한 단면도,
도 4는 도 2에 도시된 B-B'선에 대한 단면도,
도 5는 고압연료펌프의 변형 예를 보인 사시도,
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 구성도,
도 7 및 도 8은 각각 제1 및 제2 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 시동 성능 평가 그래프.FIG. 1 is a configuration diagram of a direct injection type ELFI system according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a perspective view of the high-pressure fuel pump shown in FIG. 1,
3 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of the high-pressure fuel pump shown in FIG. 2,
4 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'shown in FIG. 2,
5 is a perspective view showing a modified example of the high-pressure fuel pump,
FIG. 6 is a configuration diagram of a direct injection type ELFI system according to a second embodiment of the present invention,
FIGS. 7 and 8 are graphs for evaluating the start-up performance of the direct injection type ELPIP system according to the first and second embodiments, respectively.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템용 고압연료펌프를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a high-pressure fuel pump for a direct injection type ELFi system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서는 봄베에 저장된 엘피지 연료를 약 Δ5bar의 압력으로 고압연료펌프까지 공급하는 연료공급라인과 고압연료펌프에서 딜리버리 파이프로 공급하고 남은 나머지 연료를 회수하는 연료회수라인을 저압연료부라 한다. Hereinafter, the fuel supply line for supplying the LPG stored in the cylinder to the high-pressure fuel pump at a pressure of about 5 bar and the fuel recovery line for recovering the remaining fuel supplied from the high-pressure fuel pump to the delivery pipe are referred to as low-pressure fuel.
그리고 고압연료펌프에서 약 40 내지 100bar로 가압된 고압연료를 엔진으로 공급하는 딜리버리 파이프 및 인젝터를 고압연료부라 한다.The delivery pipe and the injector, which supply the high-pressure fuel pressurized at about 40 to 100 bar from the high-pressure fuel pump to the engine, are referred to as a high-pressure fuel portion.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a direct injection type ELISA system according to the first embodiment of the present invention.
본 실시 예에서는 엔진 시동시 연료펌프(12)의 펌핑동작에 의해 연료공급라인(S)을 통해 공급되는 연료가 초기에 일정 압력, 예컨대 Δ5bar의 압력으로 고압연료펌프(14)로 전달되는데, 이와 같이 시동 초기에 공급되는 연료 압력을 '저압 상태'라 한다.In the present embodiment, the fuel supplied through the fuel supply line S by the pumping operation of the
그리고 저압 상태인 엘피지 연료를 고압연료펌프(14)의 흡입구로부터 회수구를 통해 연료회수라인(R)으로 전달하는 전달경로를 '저압부(30)(도 3 참조)'라 한다.The transfer path for transferring the low-pressure LPG fuel from the intake port of the high-
본 발명의 제1 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 연료가 저장되는 봄베(11), 봄베(11) 내에 설치되어 연료를 펌핑하는 연료펌프(12), 연료펌프(12)에서 펌핑된 연료를 엔진(E)으로 공급하는 연료공급라인(S), 연료펌프(12)에 의해 펌핑된 연료를 고압으로 가압시키는 고압연료펌프(14), 고압펌프에 공급된 연료 중에서 일부를 고압연료펌프(14)의 저압부(30)에서 봄베(11)로 회수하는 연료회수라인(R), 고압연료펌프(14)로부터 가압된 연료가 고압으로 충진되는 딜리버리 파이프(15), 딜리버리 파이프(15)에 고압으로 충진된 연료를 엔진(E)의 연소실에 직접 분사하는 인젝터(I), 엔진(E)의 목표 RPM에 기초하여 연료펌프(12) 내부의 모터 및 인젝터(I)의 구동을 제어하는 제어신호를 발생하는 전자제어유닛(이하 'ECU'라 함)(17) 및 ECU(17)의 제어신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 모터 컨트롤러(18)를 포함할 수 있다. 1, the direct injection type ELF i
연료공급라인(S)의 고압연료펌프(14) 전단에는 ECU(17)의 제어신호에 의한 모터 컨트롤러(18)의 구동신호에 따라 개폐 동작하여 봄베(11)로부터 공급되는 연료를 차단하는 셧오프 밸브(SV)가 설치되고, 연료회수라인(R)의 고압연료펌프(14) 후단에는 고압연료펌프(14)의 저압부(30)로부터 봄베(11)로 회수되는 연료의 압력을 감압하는 연료 압력 레귤레이터(16)가 설치될 수 있다. The fuel supply line S is opened and closed in response to the drive signal of the
연료펌프(12)는 봄베(11) 내부에 저장된 엘피지 연료를 펌핑하여 연료공급라인(S)으로 공급한다. 여기서, 연료공급라인(S)을 통해 공급되는 연료는 초기에는 저압 상태, 예컨대 약 Δ5bar의 압력으로 고압연료펌프(14)로 전달된다.The
고압연료펌프(14)는 연료펌프(12)에 의해 펌핑되어 연료공급라인(S)을 통해 저압으로 공급되는 연료 중에서 일부를 고압, 예컨대 약 40~150bar로 가압하여 딜리버리 파이프(15)로 공급하고, 나머지 연료를 내부의 저압부(30)로부터 연료회수라인(R)을 통해 봄베(11)로 회수한다.The high-
한편, 연료공급라인(S)의 고압연료펌프(14) 전단과 연료회수라인(R)의 고압펌프(14) 후단에는 이동하는 연료 압력을 확인할 수 있도록, 연료 압력을 감지하는 제 1 및 제 2압력센서(도면 미도시)가 설치되고, 딜리버리 파이프(15)에는 제 3압력센서(도면 미도시)가 설치될 수 있다. On the other hand, at the upstream end of the high-
그래서 ECU(17)는 제 1 및 제 2압력센서와 딜리버리 파이프(15)에 설치된 제 3압력센서로부터 감지된 연료 압력에 따라 셧오프 밸브(SV), 연료펌프(12), 멀티밸브(13) 및 연료 압력 레귤레이터(16)의 구동을 제어하도록 모터 컨트롤러(18)에 제어신호를 발생할 수 있다. Thus, the
다음, 고압연료펌프(14)의 구성을 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다. Next, the configuration of the high-
도 2는 도 1에 도시된 고압연료펌프의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 고압연료펌프의 A-A'선에 대한 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 B-B'선에 대한 단면도이다. FIG. 2 is a perspective view of the high-pressure fuel pump shown in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view of the high-pressure fuel pump taken along line A-A ' Fig.
고압연료펌프(14)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 측면에 흡입구(21) 와 토출구(22)가 형성되는 바디(20), 바디(20)의 하부에 결합되고 내부에 흡입구(21)를 통해 봄베(11)로부터 공급되는 연료 중에서 일부를 고압으로 가압하는 가압수단(27)이 마련되는 브래킷(24) 및 바디(20)의 일측에 결합되고 연료의 공급 유량 및 토출 압력을 제어하는 유량제어밸브(spill valve)(26)를 포함한다. 2 and 3, the high-
이와 함께, 고압연료펌프(14)는 바디(20)와 엔진 캠축(도면 미도시)의 캠 사이에 설치되어 캠의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환해서 가압수단(27)으로 전달하는 롤러태핏부(도면 미도시) 및 바디(20)의 상부에 결합되며 흡입된 연료의 맥동을 감소시키는 댐퍼부(25)를 더 포함할 수 있다. The high
가압수단(27)은 바디(20)의 내부에 연료의 흡입력 및 가압력을 발생하는 역할을 한다. The pressing
이를 위해, 가압수단(27)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 롤러태핏부를 통해 엔진의 캠축에 연결되어 승강 동작하는 피스톤(271) 및 피스톤(271)에 결합되어 복원력을 제공하는 리턴 스프링(272)을 포함할 수 있다. 3, the pressure means 27 includes a
댐퍼부(25)는 바디(20)의 상부에 결합되도록 하부가 개구된 원통 형상으로 형성되는 댐퍼커버(251) 및 댐퍼커버(251)의 내부공간에 설치되고 연료의 맥동을 저감하는 댐퍼(252)를 포함할 수 있다. The
댐퍼커버(252)의 일측, 예컨대 댐퍼커버(252)의 일측면 또는 상면에는 고압연료펌프(14)로 공급된 연료 중에서 일부를 봄베(11)로 회수하는 회수구(23)가 형성될 수 있다. A
댐퍼(252)의 외면에는 다수의 골(253)이 형성될 수 있다. A plurality of
이러한 댐퍼부(25)는 가압수단(27)에 마련된 피스톤(271)의 흡입 동작시에만 연료가 흡입되면서 발생하는 연료의 맥동을 저감하여 연료가 안정적으로 이송되도록 한다.The
이러한 댐퍼부(25)는 고압연료펌프(14)의 사양별로 펌핑 동작시 발생하는 연료 맥동의 크기가 상이함에 따라, 연료의 맥동이 고압연료펌프(14)의 성능에 미치는 영향이 미미한 경우에는 제거될 수도 있다.When the impact of the pulsation of the fuel on the performance of the high-
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고압연료펌프(14)는 바디의 양측에 각각 흡입구(21)를 형성하고, 댐퍼부(25)에 회수구(23)를 형성하여 바디(20) 내부에 저압부(30)를 마련하고, 저압부(30)에 충진된 저압 상태의 연료 중에서 일부를 고압으로 가압하기 이전에 도 3에 도시된 화살표 방향을 따라 회수구(23)를 통해 봄베(11)로 회수한다. As described above, the high-
즉, 본 실시 예에서 고압연료펌프(14)는 유량제어밸브(26) 및 입구측 체크밸브(29) 양측에 흡입구(21)와 회수구(23)가 마련됨에 따라 유량제어밸브(26)에서 발생한 열에 의해 연료가 기화하면서 기포를 포함한 연료를 즉시 봄베(11)로 회수한다. That is, in the present embodiment, the high-
따라서 본 발명은 유량제어밸브의 동작으로 인한 열에 의해 엘피지 연료가 기화하면서 기포가 포함된 엘피지 연료를 신속하게 봄베로 회수함으로써, 나머지 엘피지 연료를 미리 설정된 고압으로 충분하게 가압하여 고압을 형성할 수 있다.Therefore, according to the present invention, the LPF is vaporized by the heat due to the operation of the flow control valve, and the LPF containing bubbles is quickly recovered to the bomb, so that the remaining LPF can be sufficiently pressurized to a preset high pressure to form a high pressure .
이에 따라, 본 발명은 직접분사식 엘피아이 시스템이 적용된 차량의 정속 주행 후 재시동시 재시동성을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the present invention can improve the restartability of the vehicle to which the direct injection type ELF system is applied when the vehicle is restarted after the vehicle is driven at a constant speed.
또한, 본 발명은 흡입구를 통해 흡입된 연료 중에서 일부를 댐퍼부와 회수구를 통해 봄베로 회수함에 따라, 댐퍼부의 크기를 최소화하거나 댐퍼를 제거할 수 있다. In addition, according to the present invention, a part of the fuel sucked through the intake port is recovered to the bomb through the damper part and the recovery port, so that the size of the damper part can be minimized or the damper can be removed.
이에 따라, 본 발명은 댐퍼부의 체적을 최소화해서 고압연료펌프를 콤팩트하게 제작할 수 있고, 제품의 제작비용을 절감할 수도 있다.Accordingly, the present invention minimizes the volume of the damper portion, thereby making it possible to manufacture the high-pressure fuel pump compactly, and to reduce the manufacturing cost of the product.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 바디(20)의 내부에는 토출구(22)에 결합되는 토출측 체크밸브(28)와 유량제어밸브(26)에 연결되고 바디(20) 내부로 흡입된 연료의 역류를 방지하면서 토출측 체크밸브(28)로 공급하는 입구측 체크밸브(29)가 마련될 수 있다. 3 and 4, the
그리고 흡입구(21), 토출구(22) 및 회수구(23) 각각에는 토출 포트(211), 흡입 포트(221) 및 회수 포트(231)가 설치될 수 있다. A
이와 함께, 바디(20)의 내부에는 도 4에 도시된 바와 같이, 흡입구(21)를 통해 흡입된 연료를 입구측 체크밸브(29), 가압수단(27) 및 토출구(22) 측으로 이동시키는 이동유로(201)가 형성될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 4, the
다음, 고압연료펌프의 결합관계 및 작동방법을 상세하게 설명한다. Next, the coupling relationship and operation method of the high-pressure fuel pump will be described in detail.
먼저, 피스톤(271)과 리턴 스프링(272)을 결합한 후, 바디(20) 내부에 피스톤(271)을 설치한다. First, a
그리고 바디(20)의 일측에 형성된 흡입구(21)에 흡입 포트(211)를 결합하고, 바디(20)의 다른 일측에 형성된 토출구(22)를 통해 토출측 체크밸브(28)를 설치한 후, 토출구(22)에 토출 포트(221)를 결합한다. The
마찬가지로, 바디(20)의 일측에 형성된 결합구를 통해 입구측 체크밸브(29)를 설치한 후 유량제어밸브(29)를 결합한다.Likewise, the inlet-
바디(20)의 상부에 댐퍼부(25)를 결합하고, 댐버부(25)의 일측면 또는 상면에 형성된 회수구(23)에 회수 포트(231)를 결합하고, 회수 포트(231)에 연료회수라인(R)을 연결한다. A
이와 같은 과정을 통해서 조립된 고압연료펌프(14)는 엔진이 구동되면 캠축에 연동하여 피스톤(271)이 승강 동작함에 따라 연료의 흡입, 토출 및 회수 동작을 수행한다. When the engine is driven, the assembled high-
즉, 피스톤(271)의 하강 동작시 바디(20) 내부 공간에는 흡입력이 발생하여 바디(20)의 일측에 형성된 흡입구(23)를 통해 바디(20) 내부 공간으로 연료가 흡입되고, 흡입된 연료는 바디(20) 내부에 형성된 이동유로(201)를 통해 가압수단(27)으로 전달된다. That is, when the
이때, 유량제어밸브(26)는 댐퍼부(25)와 가압수단(27) 사이에 마련된 입구측 체크밸브(29)를 개폐 동작시켜 연료의 공급 유량 및 토출 압력을 제어한다.At this time, the
이와 같은 유량제어밸브(26)의 동작 과정에서 발생하는 열에 의해 바디(20) 내부에 충진된 연료가 기화하면서 기포가 발생할 수 있다. Bubbles may be generated as the fuel filled in the
이에 따라, 본 실시 예에 따른 고압연료펌프(14)는 내부의 기포가 포함된 연료를 회수구(23)를 통해 저압 상태에서 봄베(11)로 회수한다. Accordingly, the high-
실험치에 따르면, 고압펌프(14)는 연료펌프(12)에 의해 펌핑되어 고압펌프(14)로 공급된 연료 중에서 엔진(E)의 아이들(idle) 시 약 95%의 연료를 연료회수라인(R)을 통해 봄베(11)로 회수하고, 엔진(E)의 정상운전 시에는 약 60%의 연료를 봄베(11)로 회수한다.According to the experimental results, the high-
연료 압력 레귤레이터(16)는 고압펌프(14)의 저압부(30)로부터 봄베(11)로 회수되는 연료의 압력이 연료펌프(12)의 지속적인 펌핑 동작에 의해 저압 상태(2bar)로부터 미리 설정된 가압압력, 예컨대 Δ5bar만큼 가압되어 약 7bar가 되면, 내부의 밸브가 개방되어 연료를 봄베(11)로 전달한다.The
그리고 연료 압력 레귤레이터(16)는 개방된 밸브를 통해 연료가 봄베(11)로 전달됨에 따라 내부의 압력이 상기 약 7bar보다 낮아지면, 상기 밸브를 폐쇄한 후 내부의 압력이 다시 약 7bar보다 높아지면 개방하는 동작을 반복 수행한다. And, as the
상기 가압압력은 봄베(11) 내부의 열평형을 이루기 위해 봄베(11)로 회수되는 연료를 가압하여 기화를 방지하도록 미리 설정되는 압력이다. The pressurizing pressure is a pressure preset to prevent vaporization by pressurizing the fuel recovered in the
이에 따라, 봄베(11) 내부에서는 연료펌프(12)에 의해 배출되는 연료와 고압펌프(14)로부터 회수되는 연료에 의해 열평형이 이루어진다. Thus, the fuel discharged from the
상세하게 설명하면, 종래의 엘피아이 시스템에서는 봄베(1) 내의 연료가 송출됨으로써 봄베(1)에 저장된 연료는 내측 하부에서 액체상태를 유지하나, 그 상부의 공간에서는 기화가 발생하여 봄베(1) 내부의 포화 증기압이 낮아지게 된다.Specifically, in the conventional ELF system, the fuel stored in the
이로 인해, 봄베(1)의 내부 온도가 급격히 내려가며, 연료가 더욱 쉽게 기화되어 1차 펌핑 과정에서 캐비테이션이 발생함에 따라 연료펌프(3)의 연료 송출능력이 현저히 저하된다.As a result, the internal temperature of the
반면, 본 발명에서는 연료회수라인(R)을 통해 적절한 양의 연료를 회수함으로써 봄베 내부의 열평형을 이루는 것이다.On the other hand, in the present invention, a proper amount of fuel is recovered through the fuel recovery line (R), thereby achieving thermal equilibrium inside the cylinder.
즉, 본 발명은 고압펌프의 저압부에서 연료를 봄베로 곧바로 회수함으로써 봄베 내의 액상 연료의 수위를 적정하게 유지할 수 있고, 봄베 내부의 빈 공간이 급격하게 증가하는 것을 방지함으로써 캐비테이션을 억제할 수 있다.That is, according to the present invention, it is possible to appropriately maintain the level of the liquid fuel in the cylinder by recovering the fuel directly to the cylinder at the low-pressure portion of the high-pressure pump, and to prevent the cavitation in the cylinder by abruptly increasing the void space inside the cylinder .
특히, 본 발명은 고압펌프를 통해 딜리버리 파이프로 공급하기 이전에 저압상태의 연료를 회수함에 따라 연료의 온도를 저온 상태로 유지할 수 있어 봄베 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. Particularly, according to the present invention, since the low-pressure fuel is recovered before being supplied to the delivery pipe through the high-pressure pump, the temperature of the fuel can be maintained at a low temperature, and the temperature inside the cylinder can be kept constant.
이에 따라, 봄베(11) 내부는 열평형 상태를 유지하게 된다. 이와 같이, 봄베(11) 내부에서 열평형이 이루어지면, 연료의 가압 송출과정의 원활하게 이루어질 수 있으며, 이로 인해 엘피지 연료 공급 시스템의 성능이 최상으로 발휘될 수 있다. Accordingly, the inside of the
여기서, 회수되는 연료의 양은 봄베(11)의 크기, 차량의 배기량에 따라 적절한 평가를 통해 열평형에 필요한 양으로 제어될 수 있다. Here, the amount of fuel recovered can be controlled to an amount necessary for thermal equilibrium through appropriate evaluation according to the size of the
한편, 딜리버리 파이프(15)에는 인젝터(I)를 통해 분사된 연료의 분사량과 동일한 양의 연료가 고압펌프(14)에 의해 고압으로 가압된 상태로 공급됨에 따라, 딜리버리 파이프(15) 내부의 압력을 상기한 고압, 즉 약 40~150bar로 일정하게 유지된다.On the other hand, as the amount of fuel equal to the amount of fuel injected through the injector I is supplied to the
이와 같이, 고압으로 유지되는 딜리버리 파이프(15) 내부에서는 높은 압력으로 인해 연료의 기화가 억제되어 인젝터(I)를 통해 엔진(E)의 연소실에 공급되는 엘피지 연료는 액체상태로 유지된다. Thus, in the
그래서 본 발명은 연료펌프의 지속적인 펌핑 동작에 의해 고압연료펌프로 공급되는 연료 중에서 일부를 고압연료펌프의 저압부로부터 봄베로 회수하여 봄베 내부의 열평형을 유지시켜 봄베 내부의 연료온도 상승으로 인한 엘피지 연료의 기화를 방지할 수 있다.Therefore, according to the present invention, a part of the fuel supplied to the high-pressure fuel pump is recovered from the low-pressure portion of the high-pressure fuel pump to the cylinder by the continuous pumping operation of the fuel pump to maintain the thermal balance inside the cylinder, The vaporization of the fuel can be prevented.
이에 따라, 본 발명은 연료의 가압 송출과정에서 엘피지 연료의 기화로 인해 발생되는 캐비테이션을 최소화하여 펌프 효율을 향상시키고, 연료를 원활하게 공급하여 차량의 동력성능 및 연비를 향상시키며, 탄소 발생량을 저감하는 효과를 얻을 수 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to improve the pump efficiency by minimizing the cavitation caused by the vaporization of the LPG fuel during the pressurization and discharge of the fuel, improve the power performance and fuel efficiency of the vehicle by smoothly supplying the fuel, The effect can be obtained.
또한, 본 발명은 고압연료펌프의 입구측 체크밸브를 통해 바디 내부로 흡입된 연료 중 기포가 포함된 일부를 봄베로 신속하게 회수함에 따라 가압수단을 이용한 가압과정에서 연료를 미리 설정된 고압으로 충분하게 가압할 수 있다. In addition, since the bubbles contained in the fuel sucked into the body through the inlet-side check valve of the high-pressure fuel pump are quickly recovered to the bomb, the fuel is sufficiently pressurized to a predetermined high pressure It is possible to pressurize.
이에 따라, 본 발명은 차량의 정속 주행 이후 재시동시 연료 내부에 포함된 기포로 인한 재시동 불량을 방지하여 재시동성을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the present invention can prevent the restart failure due to the bubbles contained in the fuel at the time of restarting the vehicle after the constant-speed running of the vehicle, thereby improving the restartability.
한편, 본 실시 예에는 도 4에 도시된 바와 같이, 바디에 흡입구가 형성되고 댐퍼부에 회수구(23)가 형성되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 4, the intake port is formed in the body and the
예를 들어, 도 5는 고압연료펌프의 변형 예를 보인 사시도이다. For example, FIG. 5 is a perspective view showing a modification of the high-pressure fuel pump.
본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이, 바디(20)의 양측에 각각 흡입구(21)와 회수구(23)를 서로 연통 형성하고, 바디(20)의 다른 일측에 토출구(22)를 형성하도록 변경될 수 있다. 5, the
즉, 고압연료펌프(14)는 유량제어밸브(26) 및 입구측 체크밸브(29) 양측에 흡입구(21)와 회수구(23)가 마련됨에 따라 유량제어밸브(26)에서 발생한 열에 의해 연료가 기화하면서 기포를 포함한 연료를 즉시 봄베(11)로 회수한다. That is, the high-
따라서 본 발명은 유량제어밸브의 동작으로 인한 열에 의해 엘피지 연료가 기화하면서 기포가 포함된 엘피지 연료를 신속하게 봄베로 회수함으로써, 나머지 엘피지 연료를 미리 설정된 고압으로 충분하게 가압하여 고압을 형성할 수 있다.Therefore, according to the present invention, the LPF is vaporized by the heat due to the operation of the flow control valve, and the LPF containing bubbles is quickly recovered to the bomb, so that the remaining LPF can be sufficiently pressurized to a preset high pressure to form a high pressure .
이에 따라, 본 발명은 직접분사식 엘피아이 시스템이 적용된 차량의 정속 주행 후 재시동시 재시동성을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the present invention can improve the restartability of the vehicle to which the direct injection type ELF system is applied when the vehicle is restarted after the vehicle is driven at a constant speed.
또한, 본 발명은 흡입구를 통해 흡입된 연료 중에서 일부를 직접 봄베로 회수하고, 나머지 연료만을 댐퍼부로 전달함에 따라 댐퍼부의 크기를 최소화하거나 댐퍼를 제거할 수 있다. In addition, according to the present invention, a part of the fuel sucked through the intake port is directly recovered to the bomb, and only the remaining fuel is delivered to the damper part, so that the size of the damper part can be minimized or the damper can be removed.
이에 따라, 본 발명은 댐퍼부의 체적을 최소화해서 고압연료펌프를 콤팩트하게 제작할 수 있고, 제품의 제작비용을 절감할 수도 있다.Accordingly, the present invention minimizes the volume of the damper portion, thereby making it possible to manufacture the high-pressure fuel pump compactly, and to reduce the manufacturing cost of the product.
다음, 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 구성을 상세하게 설명한다. Next, the configuration of the direct injection type ELFI system according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 구성도이다. FIG. 6 is a configuration diagram of a direct injection type ELISA system according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템(10)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기의 제1 실시 예의 구성과 유사하고, 다만 엔진 시동 시 연료회수라인(R)을 차단하는 차단밸브(19)를 더 포함한다. As shown in FIG. 6, the direct injection type
차단밸브(19)는 ECU(17)의 제어신호에 따라 연료회수라인(R)을 개폐 동작하는 솔레노이드밸브로 마련될 수 있다. The
본 실시 예에서는 엔진 룸 내부의 온도 변화에 따른 저온 또는 고온 상태에서의 불안정성을 해소하고, 연료를 안정적으로 인젝터(I)로 공급하기 위해, 연료회수라인(R)에 차단밸브(19)를 설치하고, 엔진 시동 시점부터 시동 완료 후 미리 설정된 설정시간 동안 일시적 연료를 차단하도록 제어한다.In this embodiment, the
이를 위해, ECU(17)는 엔진 시동시 이그니션 키가 스타트 조작되면, 상기 설정시간 동안 차단밸브(19)를 폐쇄 동작하도록 제어신호를 발생한다. To this end, the
그리고 ECU(17)는 상기 설정시간이 경과하면, 다시 차단밸브(19)를 개방 동작하도록 제어신호를 발생한다.When the set time has elapsed, the
상기 설정시간은 일반적인 차량의 시동시간보다 길게 설정될 수 있다. The set time may be set to be longer than a normal vehicle start time.
예를 들어, 본 실시 예에서 설정시간은 약 3 내지 7초, 바람직하게는 약 5초로 설정될 수 있다. For example, in the present embodiment, the set time may be set to about 3 to 7 seconds, preferably about 5 seconds.
그러나 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 차량이나 엔진 사양, 성능 등의 다양한 조건에 따라 변경해서 설정할 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and can be changed and set according to various conditions such as vehicle, engine specifications, performance, and the like.
또한, 상기 설정시간은 기후 등의 영향으로 인해 엔진 룸 내부의 온도가 급격하게 변화하는 악조건 상태에서 최대 30초 이내로 설정될 수 있다. In addition, the set time may be set within a maximum of 30 seconds in a bad condition in which the temperature inside the engine room suddenly changes due to the influence of climate or the like.
이와 같이, 본 실시 예에서는 엔진 시동 과정에서 차단밸브(19)를 폐쇄 동작시켜 일시적 봄베(11)로 회수되는 연료를 차단함으로써, 연료펌프(12)의 펌핑 동작에 의해 연료공급라인(S)을 통해서 고압연료펌프(14)로 공급되는 연료의 압력을 상승시켜 연료공급라인(S) 내부에 기화된 연료를 압축한다. As described above, in the present embodiment, the
그래서 고압연료펌프(14)는 안정적으로 연료를 공급받을 수 있고, 공급된 연료 전체를 미리 설정된 고압으로 가압해서 딜리버리 파이프(15)를 통해 인젝터(I)로 공급한다. Thus, the high-
이와 같이, 본 발명은 엔진 시동시 차단밸브를 동작시켜 봄베로 회수되는 연료를 차단하고, 전체 연료를 고압으로 가압해서 인젝터로 공급함으로써, 엔진의 시동성능을 향상시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, when the engine is started, the shutoff valve is operated to shut off the fuel recovered in the cylinder, and the whole fuel is pressurized to the high pressure and supplied to the injector.
도 7 및 도 8은 각각 제1 및 제2 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템의 시동 성능 평가 그래프이다.FIGS. 7 and 8 are graphs for evaluating the starting performance of the direct injection type ELPIP system according to the first and second embodiments, respectively.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템(10)은 차단밸브(19)가 미적용됨에 따라, 엔진 시동과 무관하게 고압연료펌프(14)로 공급된 연료 중에서 일부를 봄베(11)로 회수한다. As shown in Fig. 7, the direct injection
이에 따라, 제1 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템(10)은 고압연료부의 목표압력에 도달하는데 지연시간이 발생함에 따라, 약 1.81초의 시동시간이 소요됨을 알 수 있다. Accordingly, it can be seen that the startup time of about 1.81 seconds is required as the delay time occurs in the direct injection
반면, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템(10)은 엔진 시동시 미리 설정된 시간, 예컨대 약 5초 동안 차단밸브(19)를 폐쇄 동작시켜 연료회수라인(R)을 폐쇄한다. 8, the direct injection type
그래서 고압연료펌프(14)에 공급된 연료 전체는 고압연료펌프(14)에 의해 미리 설정된 고압으로 가압되고, 딜리버리 파이프(15)를 통해 인젝터(I)로 공급된다. Thus, the entire fuel supplied to the high-
이에 따라, 제2 실시 예에 따른 직접분사식 엘피아이 시스템(10)은 고압연료부의 목표압력에 도달하는 시간을 단축해서 약 0.84초의 시동시간이 소요됨을 확인할 수 있다. Accordingly, it can be confirmed that the direct injection
이와 같이, 본 발명은 엔진 시동 시 차단밸브를 미리 설정된 시간동안 폐쇄동작시켜 연료 회수를 차단함으로써, 고압연료부에서 목표압력에 도달하는 시간을 단축하여 엔진의 시동성능을 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention can improve the starting performance of the engine by shortening the time for reaching the target pressure in the high-pressure fuel portion by shutting off the shutoff valve at the time of starting the engine for blocking the fuel recovery.
또한, 본 발명은 엔진 시동 후 차단밸브를 개방해서 일부 연료를 봄베로 회수함에 따라 고압연료펌프 내부의 온도를 낮춤으로써, 고압연료부 및 저압연료부에 연료를 원활하게 공급하여 아이들 안정성도 향상시킬 수 있다. Further, the present invention reduces the temperature inside the high-pressure fuel pump by opening the shut-off valve after the engine is started and collecting some fuel into the cylinder, thereby smoothly supplying the fuel to the high-pressure fuel portion and the low- .
한편, 본 실시 예에서는 연료공급라인의 셧 오프 밸브와 연료회수라인의 차단밸브 및 연료 압력 레귤레이터가 개별적으로 마련되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Although the shutoff valve of the fuel supply line, the shutoff valve of the fuel recovery line, and the fuel pressure regulator are separately provided in this embodiment, the present invention is not limited thereto.
즉, 본 발명은 차량의 형태와 연료공급 시스템의 구성 및 설치 위치 등에 따라, 연료공급라인에 설치되는 셧오프 밸브와 연료회수라인에 설치되는 연료 압력 레귤레이터를 일체로 형성하고, 차단밸브를 개별적으로 마련하도록 변경될 수 있다. That is, according to the present invention, the shutoff valve provided in the fuel supply line and the fuel pressure regulator provided in the fuel return line are integrally formed in accordance with the shape of the vehicle, the configuration and installation position of the fuel supply system, .
또한, 본 발명은 셧오프 밸브와 연료 압력 레귤레이터 및 차단밸브를 일체호 형성하도록 변경될 수도 있다. Further, the present invention may be modified to integrally form the shutoff valve, the fuel pressure regulator, and the shutoff valve.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
본 발명은 엔진 시동 시 연료회수라인에 마련된 차단밸브를 미리 설정된 시간동안 폐쇄 동작시켜 연료 회수를 차단함으로써, 고압연료부에서 목표압력에 도달하는 시간을 단축하여 엔진의 시동성능을 향상시키는 직접분사식 엘피아이 시스템 기술에 적용된다. The present invention relates to a direct injection type air-fuel ratio control system for reducing the time for reaching a target pressure in a high-pressure fuel portion by shutting off a shutoff valve provided in a fuel recovery line for a predetermined time, It applies to the i-system technology.
10: 직접분사식 엘피아이 시스템
11: 봄베
12: 연료펌프
13: 멀티밸브
14: 고압펌프
15: 딜리버리 파이프
16: 연료 압력 레귤레이터
17: ECU
18: 모터 컨트롤러
19: 차단밸브
20: 바디
201: 이동유로
21: 흡입구
211: 흡입 포트
22: 토출구
221: 토출 포트
23: 회수구
231: 회수 포트
24: 브래킷
25: 댐퍼부
251: 댐퍼커버
252: 댐퍼
253: 골
26: 유량제어밸브
27: 가압수단
271: 피스톤
272: 리턴 스프링
28: 토출측 체크밸브
29: 입구측 체크밸브
30: 저압부
SV: 셧오프 밸브
S: 연료공급라인
R: 연료회수라인
E: 엔진
I: 인젝터10: Direct injection type ELISA system 11: Bombardment
12: fuel pump 13: multi-valve
14: High-pressure pump 15: Delivery pipe
16: Fuel pressure regulator 17: ECU
18: motor controller 19: shut-off valve
20: body 201: moving channel
21: Suction port 211: Suction port
22: Discharge port 221: Discharge port
23: collecting port 231: collecting port
24: Bracket 25: Damper portion
251: damper cover 252: damper
253: Goal 26: Flow control valve
27: pressure means 271: piston
272: return spring 28: discharge side check valve
29: inlet side check valve 30: low pressure portion
SV: Shutoff valve S: Fuel supply line
R: fuel return line E: engine
I: Injector
Claims (8)
상기 봄베 내부에 내장되어 연료를 펌핑하여 엔진 쪽으로 공급하는 연료펌프,
상기 연료펌프에 의해 펌핑되어 연료공급라인을 통해 공급되는 연료 중에서 일부를 고압으로 가압하고 나머지 연료를 상기 봄베로 회수하도록 연료회수라인에 전달하는 고압연료펌프,
상기 연료회수라인에 설치되고 상기 연료회수라인을 개폐하는 차단밸브 및
상기 엔진 시동 시 상기 연료회수라인을 통한 연료 회수를 차단하도록 상기 차단밸브를 미리 설정된 설정시간동안 폐쇄 동작하도록 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 직접분사식 엘피아이 시스템. In a direct injection type LPI system in which liquid state LPG fuel built in a cylinder is directly injected into a combustion chamber of an engine,
A fuel pump which is built in the cylinder and pumps the fuel to the engine,
A high-pressure fuel pump that pressurizes a part of the fuel pumped by the fuel pump and supplied through the fuel supply line to a high pressure and transfers the remaining fuel to the fuel recovery line to recover the fuel to the cylinder,
A shutoff valve installed in the fuel recovery line and opening / closing the fuel recovery line,
And an electronic control unit for controlling the shut-off valve to close the fuel cut-off valve for a predetermined set time so as to block fuel collection through the fuel return line at the time of starting the engine.
상기 고압연료펌프로부터 가압된 연료가 고압으로 충진되는 딜리버리 파이프,
상기 딜리버리 파이프에 고압으로 충진된 연료를 엔진의 연소실에 직접 분사하는 인젝터,
상기 전자제어유닛의 제어신호에 따라 상기 연료펌프 내부의 모터의 구동을 제어하는 모터 컨트롤러,
상기 연료공급라인의 고압연료펌프 전단에 설치되고, 상기 모터 컨트롤러의 구동신호에 따라 개폐 동작하여 봄베로부터 공급되는 연료를 차단하는 셧오프 밸브,
상기 연료회수라인의 고압연료펌프 후단에 설치되고, 상기 고압연료펌프의 저압부로부터 봄베로 회수되는 연료의 압력을 감압하는 연료 압력 레귤레이터를 더 포함하고,
상기 전자제어유닛은 엔진의 목표 RPM에 기초하여 상기 모터 및 인젝터의 구동을 제어하는 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 직접분사식 엘피아이 시스템.The method according to claim 1,
A delivery pipe through which the fuel pressurized from the high-pressure fuel pump is filled at a high pressure,
An injector for directly injecting the fuel filled in the delivery pipe into the combustion chamber of the engine,
A motor controller for controlling the driving of the motor in the fuel pump in accordance with the control signal of the electronic control unit,
A shutoff valve installed at a front end of the high-pressure fuel pump of the fuel supply line and closing the fuel supplied from the cylinder by opening and closing operations in response to a drive signal of the motor controller,
Further comprising a fuel pressure regulator provided downstream of the high-pressure fuel pump of the fuel recovery line for reducing the pressure of the fuel recovered from the low-pressure portion of the high-pressure fuel pump to the cylinder,
Wherein the electronic control unit generates a control signal for controlling the driving of the motor and the injector based on the target RPM of the engine.
상기 셧오프 밸브와 연료 압력 레귤레이터는 일체로 형성되고,
상기 차단밸브는 상기 고압연료펌프와 상기 연료 압력 레귤레이터 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 직접분사식 엘피아이 시스템. 3. The method of claim 2,
The shutoff valve and the fuel pressure regulator are integrally formed,
Wherein the shut-off valve is installed between the high-pressure fuel pump and the fuel pressure regulator.
상기 셧오프 밸브와 연료 압력 레귤레이터 및 차단밸브는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 직접분사식 엘피아이 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the shutoff valve, the fuel pressure regulator, and the shutoff valve are integrally formed.
바디,
상기 바디의 일측에 형성된 흡입구를 통해 상기 봄베로부터 공급되는 연료 중에서 일부를 고압으로 가압하는 가압수단 및
상기 흡입구를 통해 흡입된 연료 중에서 상기 가압수단에 의해 가압되기 이전의 저압상태인 나머지 연료를 상기 연료회수라인으로 전달하는 저압부를 포함하고,
상기 저압부는 상기 흡입구를 통해 흡입된 저압상태의 연료를 회수구를 통해 상기 연료회수라인으로 전달하도록 상기 바디 내부에 형성되는 이동경로인 것을 특징으로 하는 직접분사식 엘피아이 시스템.5. The fuel pump system according to any one of claims 1 to 4, wherein the high-pressure fuel pump
body,
A pressurizing means for pressurizing a part of the fuel supplied from the cylinder through a suction port formed at one side of the body at a high pressure;
And a low pressure portion for transmitting remaining fuel in a low pressure state before being pressurized by the pressurizing portion among the fuel sucked through the inlet port to the fuel returning line,
Wherein the low pressure portion is a path formed inside the body to transmit the low-pressure fuel sucked through the suction port to the fuel recovery line through the recovery port.
상기 바디의 내부에 구비되어 연료의 흡입력 및 가압력을 발생하는 피스톤과 리턴스프링,
상기 흡입구에 결합되고 연료의 공급유량 및 토출압력을 제어하는 유량제어밸브,
상기 유량제어밸브에 연결되는 입구측 체크밸브 및
상기 피스톤에 의해 가압된 연료를 토출하는 토출구에 결합되는 토출측 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접분사식 엘피아이 시스템. 6. The apparatus according to claim 5,
A piston provided inside the body and generating a suction force and a pressing force of fuel, a return spring,
A flow control valve coupled to the inlet port for controlling the supply flow rate of the fuel and the discharge pressure,
An inlet-side check valve connected to the flow control valve and
And a discharge-side check valve coupled to a discharge port for discharging the fuel pressurized by the piston.
상기 고압연료펌프는 상기 바디의 상부에 결합되며 흡입된 연료의 맥동을 감소시키는 댐퍼부를 더 포함하고,
상기 흡입구와 고압으로 가압된 연료를 엔진 측으로 토출하는 토출구는 상기 바디의 서로 다른 측면에 각각 형성되며,
상기 회수구는 상기 댐버부의 측면 또는 상면에 형성되고,
상기 입구측 체크밸브와 댐퍼부, 가압수단 및 토출측 체크밸브 사이에는 상기 바디 내부로 흡입된 연료를 이동시키는 이동유로가 형성되며,
상기 댐퍼부는 회수되는 연료의 이동 경로를 단축하도록 제거 가능한 것을 특징으로 하는 직접분사식 엘피아이 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the high-pressure fuel pump further comprises a damper portion coupled to an upper portion of the body and reducing pulsation of the sucked fuel,
Wherein the intake port and the discharge port for discharging the fuel pressurized by the high pressure to the engine are formed on different sides of the body,
The recovery port is formed on a side surface or an upper surface of the damper portion,
A flow passage for moving fuel sucked into the body is formed between the inlet-side check valve, the damper portion, the pressurizing means, and the discharge-side check valve,
Wherein the damper portion is removable so as to shorten the movement path of the recovered fuel.
상기 흡입구와 회수구는 상기 바디의 대응되는 양측에 서로 연통 형성되고,
상기 고압으로 가압된 연료를 엔진 측으로 토출하는 토출구는 상기 바디의 타측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 직접분사식 엘피아이 시스템. 6. The method of claim 5,
The suction port and the recovery port communicate with each other at corresponding sides of the body,
And the discharge port for discharging the fuel pressurized by the high pressure to the engine side is formed on the other side of the body.
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