KR930010660B1 - Lpg차량용 인젝션 연료장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

LPG차량용 인젝션 연료장치
제1도는 종래 LPG차량의 연료장치의 개략도.
제2도는 본 발명 LPG차량의 인젝션 연료장치의 개략도.
제3도는 공급되는 연료량의 변화도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : LPG연료탱크 2 : 솔레노이드밸브겸 필터
3 : 프리히터 4 : 베이프라이저
5 : 믹서 5' : 보조솔레노이드밸브
6 : 솔레노이드 밸브겸 필터 7 : 연료펌프
8 : 인젝터 9 : 압력레규레이터
10 : 마이크로컴퓨터 11 : 전기리레이
12 : 냉각수온스윗치(t2℃용) 13 : 냉각수온스위치(t1℃용)
15 : 연료차단 솔레노이드 구동신호
15' : 인젝터솔레노이드 구동신호
16 : 인젝터 듀티(Duty)(%)구동신호
17 : 믹서측 보조솔레노이드 듀티(Duty)(%)
18 : 연료차단 솔레노이드밸브
본 발명은 LPG차량의 연료공급장치에 관한것으로 특히 혹한기 기화성이 좋지 않은 부탄의 함유비율이 높은 LPG연료를 사용하는 차량의 시동성 개선을 위하여 냉간시동시 인젝터를 사용하여 강제분무시켜 LPG연료를 미세립자화 하므로써 기화성을 높여 엔진시동을 용이하게 하고, 엔진 워밍-업시 일정온도에 도달하면 종래의 LPG연료장치를 사용하므로써 인젝션 연료장치의 내구면을 보호하게 하는 것이다.
종래의 LPG차량의 연료공급 장치들은 제1도에 도시한 바와 같이 고압의 LPG연료를 저장시킨 LPG탱크(1)에 액상연료 취출구 1개만을 설치하여 연료공급 경로를 솔레노이드밸브겸 필터(2)로 통하게 함으로써 공급되는 연료내의 불순물 여과기능 및 사고등 유사시의 연료파이프 절손에 대비하여 운전석에서 연료차단을 원격조정할 수 있도록 하였으며, 또한 냉각수 순환시 방열되는 열량을 이용하여 공급연료를 예열하는 프리히터(3)와 프리히터를 통과한 고온고압의 연료를 기화시키는 베이프라이저(4)를 사용하였고, 에어크리너를 통과한 청정공기를 베이프라이저(4)에서 기화된 개스연료와 혼합시킴과 동시에 엔진부하조건에 요구되는 연료량을 알맞게 제어하는 기능을 갖춘 믹서(5)로 구성되어 있는 것이 일반적으로 널리 통용되고 있다. (제1도에서의 보조 솔레노이드밸브(5')와 마이크로컴퓨터(10)를 믹서(5)에서의 연료량제어를 위하여 사용되어지기도 한다.)
이와같은 종래의 LPG연료공급 장치에서는 LPG탱크(1)로부터 베이프라이저 (4)까지의 연료공급이 LPG탱크(1)내 저장된 고압의 LPG연료의 증기압에 의해 이루어지며, 베이프라이저(4)내의 1차실내에서는 이러한 공급연료의 밀도를 0,3kg/cm2수준의(1차실 압력에 따라 공급연료의 밀도변화됨) 균일한 연료로 만들어 2차실에 공급하게 되고, 2차실에서는 공급연료를 대기압 수준인 0-0.3kg/cm2로 재감압 팽창시키며, 믹서(5)에서는 이 팽창기화된 연료와 에어클리너를 통과한 청정공기를 혼합시켜 엔진에서 부압이 발생할때 엔진으로 혼합개스를 유입시켜 연소하게 되는 것이다. (상기 표현된 압력 (kg/cm2)은 게이지압을 표시하는 것임)
이러한 종래의 LPG연료공급 장치는 대기온 10℃이상에서는 LPG탱크(1)내의 연료증기압이 0.5kg/cm2이상이 되어 베이프라이저(4)에서의 연료기화능력이 정상적으로 작동되어 엔진시동을 거는데 문제가 없으나, 저온시(0℃이하)에서는 LPG증기압이 감소되어 0kg/cm2(대기압) 수준으로 떨어져 연료공급에 문제가 생기며, 특히 베이프라이저(4)의 1차실 규정압력 0.3kg/cm2이하로 연료가 계속 유입됨에 따라 연료밀도가 높아져 연료기하 능력이 상실되어 액상의 연료가 직접엔진으로 유입됨으로써 과농한 공기-연료비가 되어 시동이 어렵게 되는 결점이 있었다.
본 발명의 LPG차량용 연료장치는 제2도에 도시된 바와 같이 연료내 불순물 여과 및 유사시 연료차단을 위한 솔레노이드밸브겸 필터(6), 연료를 분사시키는 인젝터(8), 인젝터(8)의 요구압력이상으로 연료를 공급하기 위한 연료펌프(7), 엔진 부하변동에 상관없이 인젝터(8)에서 요구되는 연료압을 일정하게 유지시키기 위한 압력 레규레이터(9)와 압력 레규레이터(9)를 통과한 2.5kg/cm2이상되는 압력의 과잉연료가 복귀될 수 있도록 복귀입구를 설치한 LPG탱크(1)가 사용되어지며, 또한 엔진이 워밍-업 되어 냉각수 온도가 15℃이상이 됐을시 연료공급 장치를 종래의 베이프라이저(4) 및 믹서(5)계통으로 절환시키기 위해 사용되는 전기리레이(11) 및 냉각수온감지 ON/OFF스윗치(12,13)과 연료계통이 절환되기전 믹서(5) 연료계통의 연료통로를 차단하였다가 절환될때 연료통로를 개방시키는 연료차단 솔레노이드밸브 (18)와 공급연료량을 제어하기 위하여 전기적 신호를 입. 출력하는 마이크로컴퓨터(10)으로 구성된 일연의 연료공급 장치이다.
이와같이된 본 발명은 냉각시 라이에이타내의 냉각수 온도가 t2℃이하일때 냉각수온감지 ON/OFF스윗치(12)내의 전기회로 단자는 차체의 접지단자와 단락되어 있는 상태가 되게 설정한 것이여서 시동키이를 ＂이그니션＂스윗치에 위치시키면 전기리레이 (11)에 전원이 공급되나, 냉각수온감지 ON/OFF스윗치(12)가 차단되어 있음으로 전기리레이(11)내의 솔레노이드 작동을 하지 않고 배선단자 ＂A＂에 위치함으로써, 솔레노이드 구동전류(15')는 인젝터 연료계통의 솔레노이드밸브겸 필터(6)만을 작동시켜 연료는 연료필터를 통해 솔레노이드밸브 통로를 통고하여 연료펌프(7) 직전까지 공급되어 시동대기를 하게된다. 이때 냉각수온감지 ON/OFF 신호(14)가 마이크로컴퓨터(10)로 입력되어 인젝터구동 또는 믹서구동 여부를 결정할 수 있는 상태가 된다.
이후 시동키이가 ＂시동＂스윗치에 위치되면 전기리레이(11)내 배선단자는 계속 ＂A＂에 위치하고 이에 작동된 솔레노이드밸브겸 필터(6)뿐 아니라 연료펌프(7)에 전류가 흐름으로써 연료펌프(7)가 구동되어 연료압 3kg/cm2의 연료가 인젝터(8)에 공급되게 되며 인젝터(8) 요구압력 2.5kg/cm2를 초과한 과잉연료는 압력 레규레이터(9)를 통해 LPG탱크(1)로 복귀된다.
이와 동시에 마이크로컴퓨터(10)는 엔진회전수를 감지하여 듀티(Duty)(%)식 (일정 기준 싸이클당 인젝터 또는 믹서 솔레노이드밸브의 작동시간에 대한 백분율)의 연료량 제어신호(16)를 발생하고 이에 의한 인젝터(8)을 구동시켜 연료를 분사시킴으로써 시동이 걸리게 된다. 이때 분사되는 연료량은 시동시와 엔진운전시를 구분하여 적정연료가 공급될 수 있도록 마이크로컴퓨터(10)내의 EPROM내 그 데이타를 미리 입력시켜 놓는다.
엔진이 구동되어 워밍-업 기간중 라디에이터내의 냉각수 온도가 t1℃에 도달되면 냉각수온감지 ON/OFF스윗치(13)내의 단자가 접속되어 전류가 흐름으로써 솔레노이드밸브겸 필터(2)가 구동하게 되어 믹서(5)측 연료계통에 연료가 공급된다. 이와 동시에 냉각수온 감지 ON/OFF스윗치(13)의 신호(14')는 마이크로컴퓨터(10)에 입력되서 믹서(5)의 보조솔레노이드 밸브(5')구동용 듀티(Duty)(%) 구동신호(17)가 발생되고 믹서(5)의 보조솔레노이드밸브(5')가 구동하여 연료가 공급되게 된다.
이 연료공급은 인젝터(8)에서도 행해지고 공급되게 된다.
그러나 이때부터 냉각수온 온도가 t2℃에 도달할때까지 인젝터(8) 및 믹서(5)에서 공급되는 연료량은 변화를 갖는데 제3도에 도시한 바와같이 총공급 연료량이 변화되지 않도록 인젝터(8)에서 감소되는 연료량만큼 믹서(5)에서는 연료량을 증가시킨다.
엔진이 계속 운전되어 라이에이터내 냉각수 온도가 t2℃에 도달되면 냉각수온감지 ON/OFF스윗치(12)내의 단자가 접촉, 접지단자와 접속되어 전기릴레이(11)에 전류가 흐르고 전기리레이(11)내 솔레노이드가 작동하여 ＂B＂단자에 접속되므로써 솔레노이드밸브겸 필터(6)은 단절되어 연료공급이 중단되고 믹서(5) 계통으로 전원이 공급되어 연료차단 솔레노이드밸브(18)를 작동시켜 믹서(5)계통의 주연로 통로를 개방시켜 종래방식대로의 LPG연료공급 방식으로 전환된다.
이때 믹서의 보조솔레노이드밸브(5')는 마이크로컴퓨터(10)로 입력되는 냉각수온 센서의 신호에 따라 주연료 통로를 통과하는 연료량에 대한 보정연료량을 공급한다.
(상기의 냉각수 온도 t1℃ 및 t2℃로 명기한 것은 엔지 워밍-업시의 냉각수 온도를 구분하여 감지하기 위한 것으로 t1＜t2(℃)이다.)
따라서 본 발명은 대기온도가 0℃이하로 떨어지는 겨울철에 시동이 어려운 LPG차량에 장착할 경우 별다른 어려움 없이 시동을 용이하게 걸 수 있고 인젝터시스템 및 종래의 시스템을 혹한기 시동시와 운전시로 분리하여 사용함으로써 시동의 개선 및 인젝터만의 사용으로 인한 내구면의 취약점을 보완한 복합시스템으로서 차량의 향상으로 인한 고급화에 기여하는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. LPG연료탱크(1)로부터 솔레노이드밸브겸 필터(2), 프리히터(3), 베이프라이저(4) 및 믹서(5)를 경유엔진으로 연결된 LPG차량용 인젝션 연료장치에 있어서, 베이프라이저(4)와 믹서(5) 사이에 연료차단 솔레노이드밸브(18)를 설치하고, 연료공급관에 별개의 유로로서 솔레노이드밸브겸 필터(6), 연료펌프(7) 및 인젝터(8)을 경유엔진으로 병열연결하며, LPG연료탱크(1)의 기상측에 압력 레규레이터(9)를 경유하여 연료펌프(7)와, 인젝터(8)의 유로사이에 연통하여 놓고, 전기회로로서 냉각수온센서와 엔진회전수센서를 갖는 마이크로컴퓨터(10)에서 보조 솔레노이드밸브(5') 및 인젝터(8)에 연결하고, 시동스윗치를 연료펌프(7) 및 마이크로컴퓨터(10)에 연결하되, 냉각수온 ON/OFF스윗치(12)를 전기리레이(11) 및 마이크로컴퓨터(10)에 연결하고, 전기리레이(11)는 솔레노이드밸브겸 필터(6) 및 연료차단 솔레노이드밸브(18)에 연결하며, 다시 마이크로컴퓨터(10)를 냉각수온 ON/OFF스윗치(13)를 경유 솔레노이드밸브겸 필터(2)에 연결한 것을 특징으로 하는 LPG차량용 인젝션 연료장치.
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