KR100309508B1

KR100309508B1 - 내연기관의 연료자동전환 및 연료 혼합조절장치

Info

Publication number: KR100309508B1
Application number: KR1019980053814A
Authority: KR
Inventors: 이승림; 정연청
Original assignee: 이승림; 정연청
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2001-12-17
Also published as: KR19990073030A

Abstract

본 발명은 자동차 내연기관에 있어서 그 언료를 휘발유와 LPG를 각각 전환사용할 수 있고,연소시에 혼합비를 최적의 상태로 조절할 수 있게하는 기술에 관한 것이다.

그 구성에 있어서는 휘발유 전자제어장치가 구비된 엔진의 흡기관측에 LPG혼합기와 기화기를 설치하되, 마이크로 프로세서의 입력측에는 트로틀밸브의 개방위치를 감지하는 TPS센서, 기화기의 수온센서, 배기가스의 O₂를 감지하는 O₂센서들을 각각 연결하고, 출력측에는 LPG 솔네노이드 밸브, 공기보충용 피드백에서 솔레노이드밸브, 휘발유 인젝터들에 각각 연결함과 동시에 조작스위치와 적,황, 록색등을 가지는 인디케이터를 설치하므로서 휘발유와 LPG의 연료사용을 자동으로 전환케하여 동결시에 엔진 시동을 용이케하고, 연비를 높일수 있는등의 효과를 가지는 매우 유용한 발명이다.

Description

내연기관의 연료자동전환 및 연료혼합비 조절장치

본 발명은 자동차 내연기관에 있어서, 그 연료를 휘발유와 LPG를 각각 자동전환 사용할 수 있게한 것과, 연소시에 혼합비를 최적의 상태로 자동조절 할 수 있게하는 것에 관한 것이다.

종래 자동차 내연기관의 연료를 휘발유와 LPG로 각각 전환사용할 수 있게한 기술에 있어서는, 공개실용신안 제98-3590호에 기재된 바와 같이 인위적으로 조작되는 연료선택 스위치에 의하여 휘발유 또는 LPG로 전환 사용할 수있게 된 것이어서 운행중에 전환 사용할 수 없는 것이었다.

왜냐하면 운행중에 연료선택 스위치를 조작한다는 것도 바람직하지 못할뿐만 아니라 적절한 조작시기를 알수 없고 또 연료펌프의 전환 사용시에 연료공급상의 공백이 발생하여 내연기관의 균일한 회전유지가 불가능하기 때문이다. 따라서 종래의 기술은 휘발유와 LPG를 각각 자동전환 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

LPG를 연료로 하는 자동차에 있어서는 LPG가 가지고 있는 온도의 민감성 때문에 낮은 온도하에서의 기화가 잘 이루어지지 않기 때문에 엔진의 초기시동은 휘발유를 연료로 사용하고 일정온도가 형성되면은 LPG로 자동전환토록 하고, 또 자동차의 가속주행시에 불완전 연소가스의 배출량이 증가하여 대기를 오염시킬 상태에서는 공기를 자동보충토록하여 연소효율을 높이려는데 그 목적이 있는 것이다.

제1도는 본 발명의 전체구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 엔진 2 : 흡입매니홀드

3 : 트로틀밸브 4 : 혼합기

5 : 에어크리너 6 : LPG기화기

7 : LPG탱크 8 : 인젝터

9 : 연료펌프 10 : 휘발유탱크

11 : 마이크로프로세서 12 : LED

13 : 연료게어지 14 : 조작스위치

15 : 인디케이터 16 : LPG솔레노이드밸브

17 : 공기파이프 18 : 피드백 에어솔레노이드밸브

19 : TPS(Throttle position senser )센서

20 : O₂센서 21 : 수온센서

도1에 나타낸바와 같이 엔진(1)에 연결된 흡입매니홀드(2), 트로틀밸브(3), 혼합기(4), 에어크리너(5), LPG기화기(6), LPG탱크(7)등은 기존의 LPG공급장치의 구성과 같다.

또한 기존의 휘발유 공급장치 즉, 흡입매니홀드(2)에 각 인젝터(8) 연료펌프(9), 휘발유탱크(10)를 설치하여 LPG공급장치와 휘발유공급장치가 하나의 엔진에 각각 설치되어 있는것도 기존의 구성과 같다.

이와같은 구성에 있어서, 부호11은 LPG와 휘발유의 사용을 제어하는 마이크로 프로세서로서 이에 LED(12)가 있고 LPG와 휘발유 겸용 연료게이지(13)와 조작스위치(14)와 인디케이터(15)가 연결되어 있다.

LPG탱크(7)로부터 기화기(6)까지 연결된 공급관상에 마이크로 프로세서(11)에 의하여 작동되는 LPG솔레노이드 밸브(16)가 개재되어 있고, 에어크리너(5)와 기화기(6) 사이에 공기파이프(17)를 연결하여 이에 마이크로 프로세서(11)에 의하여 작동되는 피드백 에어솔레노이드밸브(18)가 설치되어 있다.

마이크로프로세서(11)의 입력측에는 트로틀밸브(3)에 그 개방정도를 감지하는 TPS센서(19)와, 배기가스가 300℃ 이상일 때 O₂를 감지하는 O₂센서(20)와, 기화기(6)의 수온이 15℃이상이 되면은 이를 마이크로 프로세서에 신호를 보내는 수온센서(21)가 각각 연결되어 있다.

이하 작용을 설명한다.

조작스위치 (14)를 자동위치에 놓고 도면에 도시되지 아니한 이그니숀 스위치를 돌려서 엔진(1)을 돌리면 수온센서(21)은 온도를 감지하여 그 온도가 15℃이상일때에 마이크로프로세서(11)로 하여금 LPG솔레노이드밸브(16)를 개방시키어서 기화기(6), 혼합기(4)를 통하여 LPG 혼합가스가 엔진의 연소실내로 유입되면서 엔진은 시동된다.

이때 휘발유 인젝터(8)를 포함한 연료펌프(9)는 작동하지 아니하므로 휘발유는 공급이 되지 아니한다.

상기 작용중 대기온도가 낮아서 수온센서(21)의 감지온도가 15℃ 이하일때에는 마이크로프로세서(11)는 LPG솔레노이드밸브(16)를 닫치게 하고, 휘발유인젝터(8)를 포함한 연료펌프(9)를 가동시켜 엔진연소실 내로 휘발유를 유입시켜 엔진이 시동된다.

이때에 인디케이터(15)에는 적색램프가 켜진다. 휘발유로 엔진이 계속 회전함에 따라 기화기(6)의 수온이 15℃에 도달하게 되면, 인디케이터(15)에는 적색램프와 황색램프가 함께 켜져 있게된다.

이 상태에서 운전자가 가속페달을 밟아서 트로틀밸브(3)의 개방각도가 45℃이상이 되면은 TPS센서(19)는 즉시 그 신호를 마이크로프로세서(11)에 보내서 인젝터(8)를 포함한 휘발유연료펌프(9)의 작동을 중단시키고 LPG 솔레노이드밸브(16)를 열어서 LPG가 기화기(6)와 혼합기(4)를 통하여 엔진연소실내로 공급되어지게 자동전환 하여서 엔진은 연속적으로 회전하게 된다.

이와같이 연료가 휘발유에서 LPG로 완전 자동 전환되면은 인디케이터(15)의 적색, 황색등은 소등되고 녹색등이 켜져서 운전자는 이를보고 LPG로 완전전환 되었음을 알 수 있다.

한편으로는 배기관내의 배기가스 온도가 300℃ 이상이 되면은 O₂센서(20)는 O₂의 함유량을 감지하여 마이크로 프로세서(11)로 신호를 보내게 되는데 이때의 신호가 연료공급과잉 상태로 인하여 O₂가 부족할 때 마이크로프로세서(11)는 LED(12)의 점등시킴과 동시 피드백에어 솔레노이드(18)을 열게하여 기화기(6)에서 공급되는 LPG에 공기의 흡기량을 증가시켜 연소효율을 높이게 된다.

만약 운행중에 LPG가 떨어진 상태에서 LPG충전소까지 도달하기 위하여는 조작스위치 (14)의 위치를 휘발유 위치로 변환시키면 마이크로프로세서(11)는 LPG솔레노이드밸브(16)는 닫고 휘발유 연료펌프(9)를 작동시키게 되어 수온센서(21)의 신호에 관계없이 휘발유만으로 계속 주행을 가능하게 하는 작용들이다.

본 발명은 상기한바와 같이 수온센서(21)의 감지와 마이크로프로세서(11)의 명령에 의하여 초기 엔진시동이 어려운 15℃이하 일때에는 휘발유를 사용하다가 기화기 온도가 15℃ 이상이 되면 엔진 고속상태하에서 LPG로 자동전환토록 하므로서 엔진의 냉각상태에서 엔진시동이 잘되게하는 효과가 있고, 이의 과정을 적,황,록색등을 가지는 인디케이터(15)를 인식할 수 있고, O₂센서에 의하여 감지되는 연료공급량이 농후할 경우에만 연소공기를 보충토록하여 연소효율을 높여 연비를 높여 줄뿐만 아니라 대기로의 유해가스 방출을 감소시킨데도 효과가 있다.

Claims

휘발유 전자제어장치가 구비된 엔진(1)의 흡기관 측에 LPG혼합기(4)와 기화기(6)를 설치함에 있어서, 마이크로 프로세서(11)의 입력측에는 트로틀밸브(3)의 TPS센서(19), 기화기(6)의 수온센서(21) 및 배기관의 O₂센서(20)를 연결하고, 출력측에는 LPG탱크(7)의 공급관상에 설치된 LPG솔레노이드밸브(16), 공기파이프(17)상의 피드백 에어 솔레노이드밸브(18) 및 휘발유 인젝터(8)에 각각 연결함과 동시에 조작스위치(14)와 적색등, 황색등, 록색등으로 연료의 사용상태를 알게하는 인디케이터(15)를 설치한 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료자동전환 및 연료혼합비 조절장치.
제1항에 있어서, LPG기화기(6)의 수온이 15℃이하일때에는 휘발유를 연료로 하고 그 이상일때에는 LPG연료를 자동전환케 한 마이크로프로세서(11)를 구비함을특징으로 하는 내연기관의 연료자동전환 및 연료혼합비 조절장치.