KR20090090761A - Apparatus for heating pressure controller of bi fuel car - Google Patents

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Abstract

A pressure controller heating apparatus of a bi-fuel vehicle is provided to heat the controller simply using a thermostat and thereby perform quick and accurate fuel pressure control. A pressure controller heating apparatus of a bi-fuel vehicle comprises a pressure controller(30) and an engine control unit(60). The pressure controller reduces the pressure of fuel in a fuel tank(10) and supplies it to an injector(50). The engine control unit supplies the fuel from the fuel tank to the pressure controller when a start switch is on. The unit pressure controller comprises a heating element(90) which raises the temperature of fuel passing through the pressure controller, supplies coolant to the outer wall of the pressure controller under the control of the engine control unit, and discharges the coolant passed through the outer wall of the pressure controller.

Description

바이 퓨얼 차량의 압력 조절기 가열 장치{APPARATUS FOR HEATING PRESSURE CONTROLLER OF BI FUEL CAR}Pressure regulator heating device for bi fuel vehicles {APPARATUS FOR HEATING PRESSURE CONTROLLER OF BI FUEL CAR}

본 발명은 바이 퓨얼 차량의 압력 조절기 가열 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하세는, 냉각수를 이용하여 압력 조절기를 신속하게 가열할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure regulator heating device for a bifuel vehicle. More particularly, the present invention relates to a device capable of rapidly heating a pressure regulator using cooling water.

일반적으로, 씨엔지(CNG: Compressed Natural Gas) 차량은 가솔린 엔진 제어유닛으로부터 공급되는 가솔린 인젝션 신호를 제공받아 인터페이스 박스에서 가스 인젝션 신호를 발생하고, 이러한 가스 인젝션 신호에 따라 연료 탱크 내의 연료를 가스 인젝터에 공급하도록 구비된다. In general, a CNG vehicle receives a gasoline injection signal supplied from a gasoline engine control unit to generate a gas injection signal at an interface box, and injects fuel in a fuel tank according to the gas injection signal. It is provided to supply to.

이때 연료 탱크 내의 연료는 가압되어 저장되어 있으며, 이 가압된 연료는 압력 조절기에 의해 기 설정된 소정치로 감압된 후 인젝터로 공급된다. 즉, 연료 탱크 내의 압축된 가스 연료의 압력은 대략 200 ∼ 250bar 정도이며, 이 압력은 압력 조절기를 거쳐 엔진에 공급되는 연료의 인젝션(injection) 압력이 대략 1 ∼ 3bar까지 감압된다.At this time, the fuel in the fuel tank is pressurized and stored, and the pressurized fuel is supplied to the injector after being decompressed to a predetermined value by a pressure regulator. That is, the pressure of the compressed gaseous fuel in the fuel tank is about 200 to 250 bar, and this pressure is reduced to about 1 to 3 bar injection pressure of the fuel supplied to the engine via the pressure regulator.

그러나, 외기 온도에 따라 가변하는 연료 온도에 따라 상기 압력 조절기의 정확한 압력 제어가 불가능하다. 즉, 외기 온도에 의해 압력 조절기의 주변 온도가 낮아진 경우 연료 온도가 낮아져 정확한 인젝션 압력 제어가 어렵다.However, accurate pressure control of the pressure regulator is not possible with fuel temperature varying with ambient temperature. That is, when the ambient temperature of the pressure regulator is lowered by the outside temperature, the fuel temperature is lowered, so that it is difficult to accurately control the injection pressure.

압력 조절기를 통과해서 나오는 연료의 온도를 모니터링한 후 모니터링 결과에 Ef라 제어 듀티값을 결정한다. 즉, 이상기체 상태방정식을 보면, PV=nRT 만족하고, 이때 압력(P)이 줄어들면, 온도(T)도 같이 내려가게 된다.After monitoring the temperature of the fuel passing through the pressure regulator, the control duty value Ef is determined from the monitoring result. That is, when the ideal gas state equation shows that PV = nRT, and the pressure P decreases, the temperature T also goes down.

따라서, 겨울철 아침(영하 날씨)에는 기존 가스온도(감압장치 전단)가 매우 낮기 때문에 압력 조절기의 내부에 얼어버려서 원하는 유량이 변할 수 있고, 압력 조절기에 무리를 줄 수 있습니다Therefore, in the winter morning (sub-zero weather), the existing gas temperature (the front of the pressure reducer) is very low, and it can freeze inside the pressure regulator, causing the desired flow rate to change and strain the pressure regulator.

이러한 압력 조절기의 무리를 해소하기 위해 인젝터로 제공되는 연료 라인의 연료 온도 또는 외기 온도에 따라 낮아진 연료 온도를 상승하기 위해 압력 조절기 내부, 즉 압력 조절기 내에 연료가 통과하는 연료 라인, 에 히터가 설치되고, 이 히터는 시동 스위치가 온 위치로 설정될 때 상기 인젝터로 공급되는 연료 라인의 연료 온도 또는 외기 온도에 따라 결정된 베터리 전원 공급에 따라 가열된다. To relieve this pressure regulator, a heater is installed inside the pressure regulator, that is, the fuel line through which the fuel passes, to raise the fuel temperature lowered according to the fuel temperature or the outside temperature of the fuel line provided to the injector. This heater is heated according to the battery power supply determined according to the fuel temperature or the outside temperature of the fuel line supplied to the injector when the start switch is set to the on position.

그러나, 베터리 전원 방전되거나 기타의 이유로 제거된 경우 상기 압력 조절기를 가열할 수 있는 방법이 없으며, 또한 베터리 전원을 이용하는 경우 구조가 매우 복잡해지는 문제점이 있었다.However, when the battery power is discharged or removed for other reasons, there is no method for heating the pressure regulator, and when the battery power is used, the structure becomes very complicated.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 서머스탯을 이용하여 냉각수를 신속하게 가열하고 가열된 냉각수를 이용하여 간단하 게 압력 조절기를 가열함으로써, 압력 조절기의 연료압 조절을 정확하고 신속하게 실행할 수 있는 바이 퓨얼 차량의 압력 조절기 가열 장치를 제공하고자 함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to heat the coolant quickly by using a thermostat and simply by heating the pressure regulator using a heated coolant, the fuel pressure of the pressure regulator It is an object of the present invention to provide a pressure regulator heating device for a bifuel vehicle that can perform the adjustment accurately and quickly.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기술적 과제는,Technical problem according to the present invention for achieving the above object,

연료 탱크 내의 연료를 감압하여 인젝터로 공급하는 압력 조절기; 및 A pressure regulator for reducing the fuel in the fuel tank and supplying the fuel to the injector; And

상기 시동 스위치가 온 위치로 설정되는 경우 가압된 연료 탱크 내의 연료를 상기 압력 조절기로 공급하는 엔진 제어 유닛를 포함하되,An engine control unit for supplying the fuel in the pressurized fuel tank to the pressure regulator when the start switch is set to the on position,

상기 압력 조절기에는, 상기 압력 조절기를 통과하는 연료 온도를 상승시키기 위해 상기 엔진 제어 유닛의 제어에 따라 냉각수를 상기 압력 조절기의 외벽으로 공급하고 상기 압력 조절기의 외벽을 통과한 냉각수를 외부로 배출하는 가열 부재를 더 포함하고, The pressure regulator is heated to supply coolant to the outer wall of the pressure regulator and discharge the coolant passing through the outer wall of the pressure regulator to the outside under the control of the engine control unit in order to increase the fuel temperature passing through the pressure regulator. Further comprising a member,

여기서, 상기 가열 부재는, 시동 스위치가 온 위치로 설정될 때 상기 엔진 제어 유닛의 제어에 따라 열림 제어되어 냉각수를 압력 조절기의 외벽으로 공급하는 냉각수 공급 밸브와, 상기 냉각수 공급 밸브를 통해 제공된 냉각수를 상기 압력 조절기의 외벽을 통과시키는 공급관과, 상기 공급관을 통해 압력 조절기의 외부를 통과하는 냉각수를 외부로 배출하는 배출관을 포함한다.Here, the heating member is controlled to be opened under the control of the engine control unit when the start switch is set to the on position to supply a coolant supply valve for supplying coolant to the outer wall of the pressure regulator, and the coolant provided through the coolant supply valve. It includes a supply pipe for passing the outer wall of the pressure regulator, and a discharge pipe for discharging the cooling water passing through the outside of the pressure regulator through the supply pipe to the outside.

또한, 상기 가열 부재의 배출관의 내부에 설치되어 냉각수 온도를 감지된 냉각수 온도가 기 저장된 설정 온도 이상일 때 상기 배출구를 열림 제어하는 서모 스탯을 더 포함한다.The apparatus may further include a thermostat installed inside the discharge pipe of the heating member to control the opening of the outlet when the coolant temperature detected by the coolant temperature is equal to or higher than a preset temperature.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 서머스탯을 이용하여 냉각수를 신속하게 가열하고 가열된 냉각수를 이용하여 간단하게 압력 조절기를 가열함으로써, 압력 조절기의 연료압 조절을 정확하고 신속하게 실행할 수 있는 효과를 얻는다.As described above, according to the present invention, by rapidly heating the cooling water using the thermostat and simply heating the pressure regulator using the heated cooling water, fuel pressure control of the pressure regulator can be performed accurately and quickly. Get the effect.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예에서는 압축 천연 가스(씨엔지)를 사용하는 씨엔지 자동차를 일예로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the embodiment of the present invention will be described as an example CNG automobile using compressed natural gas (CNC).

도 1은 본 발명에 따른 씨엔지 자동차의 구성을 보인 도이고 도 2는 도 1에 도시된 압력 조절기 가열 장치를 상세하게 보인 도이다.1 is a view showing the configuration of the CNG automobile according to the invention and Figure 2 is a view showing in detail the pressure regulator heating device shown in FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 씨엔지 자동차의 내연 장치는, 씨엔지(CNG: Compressed Natural Gas) 연료를 가압 상태로 저장하는 연료탱크(10)와, 연료탱크(10)에 저장된 연료가 유입되며 유입된 연료의 압력을 기 설정된 임계값 이하로 감압하여 토출하는 압력 조절기(30)와, 압력 조절기(30)에서 토출된 연료가 유입되며 유입된 연료를 엔진(3)의 부하상태에 따라 정량 제어하는 복수개, 예를 들면 5-10개의 솔레노이드에 의해 정량 제어된 각각의 연료를 엔진(3)의 흡기 다기관으로 공급하는 연료 분배기(40)와, 연료 분배기(40)의 복수개의 솔레노이드에 의해 정량 제어되어 분배된 연료를 엔진 흡기 다기관의 연소실 내로 분사하는 가스 인젝터(노즐; Nozzle)(50)와, 엔진 회전수(RPM), 쓰로틀 위치 센서(TPS), 점화 시간 정보, 매니폴드 절대 압력(MAP), 냉각수 온도, 가스 인젝터(50)로 공급되는 연료 라인의 연료 온도, 산소 신호 및 연료 분배기(40)의 적어도 2곳 이상에서 의 압력 신호를 입력받아 이들 각각의 신호를 토대로 상기 연료분배기(40)의 복수개의 솔레노이드를 구동 제어하는 엔진 제어 유닛(60)을 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, an internal combustion apparatus of a CNG automobile according to the present invention includes a fuel tank 10 for storing CNG (Compressed Natural Gas) fuel in a pressurized state, and a fuel tank 10 stored in the fuel tank 10. The pressure regulator 30 discharges the fuel by reducing the pressure of the introduced fuel to a predetermined threshold value or less, and the fuel discharged from the pressure regulator 30 flows into the loaded state of the engine 3. Fuel distributor 40 for supplying each fuel quantitatively controlled by a plurality of, for example, 5-10 solenoids to the intake manifold of the engine 3, and a plurality of solenoids of the fuel distributor 40 Gas injector (nozzle) 50 for injecting fuel dispensed and quantitatively controlled into the combustion chamber of the engine intake manifold, engine speed (RPM), throttle position sensor (TPS), ignition time information, and manifold absolute Pressure (MAP), coolant temperature, A plurality of solenoids of the fuel distributor 40 are inputted based on the fuel temperature of the fuel line supplied to the gas injector 50, an oxygen signal, and pressure signals from at least two locations of the fuel distributor 40 based on the respective signals. It is configured to include an engine control unit 60 to drive control.

또한, 상기 본 발명의 바이 퓨얼 차량에서의 상기 압력 조절기(30)는 상기 압력 조절기(30)를 통과하는 연료 온도를 신속하게 상승시키기 위해 상기 엔진 제어 유닛(60)의 제어에 따라 냉각수를 상기 압력 조절기(30)로 공급하고 상기 압력 조절기(30)를 통과한 냉각수를 외부로 배출하는 가열 부재(90)를 더 포함한다. In addition, the pressure regulator 30 in the bi-fuel vehicle of the present invention supplies the coolant to the pressure under the control of the engine control unit 60 to rapidly increase the fuel temperature passing through the pressure regulator 30. It further includes a heating member 90 to supply to the regulator 30 and to discharge the cooling water passed through the pressure regulator 30 to the outside.

여기서, 상기 가열 부재(90)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 시동 스위치가 온 위치로 설정될 때 상기 엔진 제어 유닛(60)의 제어에 따라 열림 제어되어 냉각수를 압력 조절기(30)의 외벽으로 공급하는 냉각수 공급 밸브(91)와, 상기 냉각수 공급 밸브(91)를 통해 제공된 냉각수를 상기 압력 조절기(30)의 외벽을 통과시키는 공급관(93)과, 상기 공급관(93)을 통해 압력 조절기(30)의 외부를 통과하는 냉각수를외부로 배출하는 배출관(95)를 포함한다.Here, the heating member 90 is controlled to be opened under the control of the engine control unit 60 when the start switch is set to the on position, as shown in FIG. 2, to cool the coolant to the outer wall of the pressure regulator 30. Cooling water supply valve 91 for supplying to the supply, the cooling water supplied through the cooling water supply valve 91, the supply pipe 93 for passing the outer wall of the pressure regulator 30, and the pressure regulator through the supply pipe 93 ( A discharge pipe 95 for discharging the cooling water passing through the outside of the 30 to the outside.

상기 가열 부재의 배출관(95)의 내부에는 냉각수 온도를 감지된 냉각수 온도가 기 저장된 설정 온도 이상일 때 상기 배출관(95)을 열림 제어하는 서모 스탯(97)을 더 포함한다.The inside of the discharge pipe (95) of the heating member further includes a thermostat (97) for controlling the opening of the discharge pipe (95) when the detected coolant temperature is greater than or equal to a preset stored temperature.

이러한 구성에 의하면, 우선, 시동 스위치가 온 상태로 설정되면, 상기 엔진 제어 유닛(60)은 상기 냉각수 공급 밸브(91)를 열림 제어하기 위한 제어 신호를 발생하고, 이 제어 신호를 수신한 냉각수 공급 밸브(91)는 열림 제어된다.According to this configuration, first, when the start switch is set to the on state, the engine control unit 60 generates a control signal for controlling the opening of the cooling water supply valve 91, and supplies the cooling water which has received this control signal. The valve 91 is open controlled.

따라서, 냉각수는 냉각수 공급 밸브(91)를 통해 압력 조절기(30)의 공급관(93)으로 공급하고, 이 공급관(93)으로 상기 냉각수는 압력 조절기(30)의 외벽을 통과하게 된다.Therefore, the coolant is supplied to the supply pipe 93 of the pressure regulator 30 through the coolant supply valve 91, and the coolant passes through the outer wall of the pressure regulator 30.

이어 상기 압력 조절기(30)의 외벽에 흐르는 냉각수는 상기 배출관(95)에 도달하게 된다. 이때 상기 배출관(95)에 도달된 냉각수 온도는 서머 스탯(97)에 의해 감지되고, 이때 상기 서머 스탯(97)에서 감지된 냉각수 온도가 미리 정해진 설정 온도 이상일 때 상기 서머 스탯(97)은 열림 제어된다. 따라서, 상기 압력 조절기(30)의 외벽에 흐르는 냉각수는 서머 스탯(97)의 열림 제어에 따라 외부로 배출된다. Subsequently, the coolant flowing on the outer wall of the pressure regulator 30 reaches the discharge pipe 95. At this time, the coolant temperature reached to the discharge pipe (95) is sensed by the thermostat (97), wherein the thermostat (97) is open control when the coolant temperature detected by the thermostat (97) is above a predetermined set temperature do. Therefore, the coolant flowing on the outer wall of the pressure regulator 30 is discharged to the outside according to the opening control of the thermostat 97.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing to the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, the above-described embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. .

도 1은 본 발명에 따른 씨엔지 자동차의 구성을 보인 도이다.1 is a view showing the configuration of the CNG automobile according to the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 가열 장치의 구성을 보인 도이다.2 is a view showing the configuration of the heating apparatus shown in FIG.

Claims (3)

연료 탱크 내의 연료를 감압하여 인젝터로 공급하는 압력 조절기; 및 A pressure regulator for reducing the fuel in the fuel tank and supplying the fuel to the injector; And 상기 시동 스위치가 온 위치로 설정되는 경우 가압된 연료 탱크 내의 연료를 상기 압력 조절기로 공급하는 엔진 제어 유닛를 포함하되,An engine control unit for supplying the fuel in the pressurized fuel tank to the pressure regulator when the start switch is set to the on position, 상기 압력 조절기에는, 상기 압력 조절기를 통과하는 연료 온도를 상승시키기 위해 상기 엔진 제어 유닛의 제어에 따라 냉각수를 상기 압력 조절기의 외벽으로 공급하고 상기 압력 조절기의 외벽을 통과한 냉각수를 외부로 배출하는 가열 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 압력 조절기 가열 장치.The pressure regulator is heated to supply coolant to the outer wall of the pressure regulator and discharge the coolant passing through the outer wall of the pressure regulator to the outside under the control of the engine control unit in order to increase the fuel temperature passing through the pressure regulator. The pressure regulator heating device of a bi-fuel vehicle, further comprising a member. 제1항에 있어서, 상기 가열 부재는, The method of claim 1, wherein the heating member, 시동 스위치가 온 위치로 설정될 때 상기 엔진 제어 유닛의 제어에 따라 열림 제어되어 냉각수를 압력 조절기의 외벽으로 공급하는 냉각수 공급 밸브와, A coolant supply valve which is opened and controlled under the control of the engine control unit when the start switch is set to the on position, and supplies coolant to the outer wall of the pressure regulator; 상기 냉각수 공급 밸브를 통해 제공된 냉각수를 상기 압력 조절기의 외벽을 통과시키는 공급관과, A supply pipe through which the coolant provided through the coolant supply valve passes through an outer wall of the pressure regulator; 상기 공급관을 통해 압력 조절기의 외부를 통과하는 냉각수를 외부로 배출하는 배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 압력 조절기 가열 장치.And a discharge pipe for discharging the coolant passing through the supply pipe to the outside through the supply pipe to the outside. 제2항에 있어서, 상기 가열 부재의 배출관의 내부에 설치되어 냉각수 온도를 감지된 냉각수 온도가 기 저장된 설정 온도 이상일 때 상기 배출구를 열림 제어하는 서 모 스탯을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 압력 조절기 가열 장치.The bi-fuel vehicle according to claim 2, further comprising a thermostat installed inside the discharge pipe of the heating member to control the opening of the outlet when the coolant temperature detected by the coolant temperature is equal to or greater than a preset set temperature. Pressure regulator heating device.
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