KR102652881B1 - Gas ECU system to control gas fuel of gasoline engine for ships - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박의 가솔린엔진(1)에 가솔린연료 또는 가스(LPG, CNG, LNG)연료를 선택적으로 사용할 수 있도록 제어하는 가스ECU시스템에 관련되며, 그 시스템에 있어서 상시전원과 ACC전원을 함께 사용하도록 배터리(11)와 DC전원(13)에서 전원을 공급받는 관리회로(15)와, 배터리(11)로부터 직접 또는 이그니션 스위치(17)로 연결하여 극성과 상관없이 사용하도록 연결회로(18)(19)를 구비하는 전원관리부(10); 상기 전원관리부(10)와 상호 연동하여 전원을 공급하는 이동식 전원장치로 이루어진 파워뱅크(22)를 구비하는 보조전원부(25)와, 전원관리부(10)로부터 전원을 공급받아 배분하는 전원공급부(20); 상기 전원공급부(20)로부터 전원을 배분받아 가솔린 ECU(2)의 인젝터 신호와, 가솔린엔진(1)에 공급된 가스연료의 각종 정보에 대한 신호를 전달하는 입력부(30); 상기 입력부(30)와 상호 연동하여 가솔린 ECU(2)의 인젝터 신호와 가스의 각종 정보에 대한 신호를 전기적인 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 ADC(43)를 구비하는 변환부(40); 상기 변환부(40)와 상호 연동하여 입력부(30)의 신호에 대한 명령을 처리하도록 CPU(55)를 구비하는 중앙처리부(50); 상기 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 가솔린연료와 가스연료의 분사시기를 조절하는 출력부(60); 상기 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 입력부(30)의 데이터를 저장하도록 플래시메모리(75)를 구비하는 메모리부(70); 및 상기 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 가솔린연료 또는 가스연료의 모드전환스위치와 함께 원격제어 및 모니터링이 가능하도록 PC 또는 단말기로부터 제어가 가능하도록 구비하는 통신부(80);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 기존 선박의 가솔린엔진에 가솔린 또는 가스 연료를 선택적으로 사용할 수 있도록 제어하는 가스ECU시스템에서, 기존 가솔린엔진을 지닌 선박에 적용하여 가솔린 엔진 본연의 특성을 유지하면서도 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템에 의해 별도의 센서들과 계측됨은 물론 안전을 위한 다양한 입출력포트와 연동이 가능하고, 엔진 비구동시 대기소비전력을 최소화하면서 연료별 물성치를 고려한 고출력을 위한 자동 연료전환이 가능한 동시에 냉간시 가스 연료로 초기 시동 및 운전이 가능한 등 엔진의 성능과 연비를 최적상태로 원활한 구동성과 운행성 확보하며, 원격 제어와 모니터링을 위해 외부 장치와 유무선 통신이 자유롭게 이루어지면서 자체 데이터 저장이 가능한 효과가 있다.
The present invention relates to a gas ECU system that controls the gasoline engine (1) of a ship to selectively use gasoline fuel or gas (LPG, CNG, LNG) fuel, and the system uses both constant power and ACC power. A management circuit (15) that receives power from the battery (11) and the DC power supply (13), and a connection circuit (18) that can be used regardless of polarity by connecting directly from the battery (11) or to the ignition switch (17) ( A power management unit (10) including 19); An auxiliary power unit 25 including a power bank 22 composed of a portable power device that supplies power in conjunction with the power management unit 10, and a power supply unit 20 that receives and distributes power from the power management unit 10. ); An input unit 30 that receives power from the power supply unit 20 and transmits the injector signal of the gasoline ECU 2 and signals about various information about the gas fuel supplied to the gasoline engine 1; A conversion unit 40 including an ADC 43 that interoperates with the input unit 30 to convert the injector signal of the gasoline ECU 2 and various gas information signals from electrical analog signals to digital signals; A central processing unit 50 including a CPU 55 to process commands for signals from the input unit 30 in conjunction with the conversion unit 40; An output unit 60 that controls the injection timing of gasoline fuel and gas fuel in conjunction with the central processing unit 50; a memory unit 70 including a flash memory 75 to interoperate with the central processing unit 50 to store data of the input unit 30; And a communication unit 80 that is interconnected with the central processing unit 50 to enable remote control and monitoring with a mode conversion switch for gasoline fuel or gas fuel, and to enable control from a PC or terminal. Do it as
Accordingly, the present invention is a gas ECU system that controls the selective use of gasoline or gas fuel in the gasoline engine of an existing ship, and is applied to a ship with an existing gasoline engine to control gas fuel while maintaining the original characteristics of the gasoline engine. It is not only measured with separate sensors by the gas ECU system, but also can be linked to various input/output ports for safety. It minimizes standby power consumption when the engine is not running and enables automatic fuel switching for high output considering the physical properties of each fuel. Initial start and operation with city gas fuel is possible, ensuring smooth driving and operation with optimal engine performance and fuel efficiency, and free wired and wireless communication with external devices for remote control and monitoring, enabling self-data storage. there is.

Description

선박용 가솔린엔진의 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템{Gas ECU system to control gas fuel of gasoline engine for ships}Gas ECU system to control gas fuel of gasoline engine for ships}

본 발명은 선박용 가솔린엔진의 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기존 선박의 가솔린엔진에 가솔린 또는 가스 연료를 선택적으로 사용할 수 있도록 제어하는 가스ECU시스템에서, 기존 가솔린엔진을 지닌 선박에 적용하여 가솔린 엔진 본연의 특성을 유지하면서도 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템에 의해 별도의 센서들과 계측됨은 물론 안전을 위한 다양한 입출력포트와 연동이 가능하고, 엔진 비구동시 대기소비전력을 최소화하면서 연료별 물성치를 고려한 고출력을 위한 자동 연료전환이 가능한 동시에 냉간시 가스 연료로 초기 시동 및 운전이 가능한 등 엔진의 성능과 연비를 최적상태로 원활한 구동성과 운행성 확보하며, 원격 제어와 모니터링을 위해 외부 장치와 유무선 통신이 자유롭게 이루어지면서 자체 데이터 저장이 가능한 선박용 가솔린엔진의 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a gas ECU system that controls the gas fuel of a marine gasoline engine. More specifically, in a gas ECU system that controls the gasoline engine of an existing ship to selectively use gasoline or gas fuel, the existing gasoline engine When applied to ships with gasoline engines, they are measured with separate sensors by a gas ECU system that controls gas fuel while maintaining the original characteristics of gasoline engines, and can be linked to various input/output ports for safety, and standby power consumption is reduced when the engine is not running. Automatic fuel switching is possible for high output considering the physical properties of each fuel while minimizing the fuel, and at the same time, it is possible to initially start and operate with gas fuel when cold, ensuring smooth driving and operation with optimal engine performance and fuel efficiency, and remote control and monitoring. This is about a gas ECU system that controls the gas fuel of a marine gasoline engine that allows free wired and wireless communication with external devices and can store its own data.

통상, 선박은 바다나 강 등의 수상으로 항해하는 수단으로서, 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다. 이러한 선박은 엔진을 구동하여 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 가솔린 또는 디젤을 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크축이 회전되도록 함으로써, 크랭크축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하는 것이 일반적이었다. 이러한 선박의 추진 연료로서 HFO(Heavy Fuel Oil) 또는 MFO(Marine Fuel Oil)와 같은 중유를 사용하는 경우, 중유 등을 연소시킬 시 배기가스에 포함된 각종 유해물질로 인한 환경오염이 심각하다. Typically, a ship is a means of navigating on water such as the sea or a river, and moves through thrust generated through the rotation of a propeller while floating on the water surface due to buoyancy. These ships generate thrust by driving the engine. At this time, the engine uses gasoline or diesel to move the piston, causing the crankshaft to rotate by the reciprocating motion of the piston, so that the shaft connected to the crankshaft rotates to drive the propeller. It was common. When heavy oil such as HFO (Heavy Fuel Oil) or MFO (Marine Fuel Oil) is used as the propulsion fuel for such ships, environmental pollution due to various harmful substances contained in the exhaust gas is serious when the heavy oil is burned.

최근, 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)는 선박 외부로 배출되는 가스 중 질소산화물과 황산화물과 같은 유해가스를 규제하고 있으며, 그 규제 기준이 점차 강화되고 있는 추세이고, 이러한 규제를 만족시키기 위한 비용이 점차 증가하고 있다. 특히 배기가스 배출 제한구역(ECA, Emission Control Area)의 경우, 일반 해역에 비해 가스 배출 기준이 매우 엄격하다. 따라서 배기가스 배출 제한구역을 통과하는 선박의 경우, 황성분이 많은 HFO(Heavy Fuel Oil) 또는 MFO(Marine Fuel Oil)와 같은 중유 대신 저유항 연료를 사용해야 한다.Recently, the International Maritime Organization (IMO) is regulating harmful gases such as nitrogen oxides and sulfur oxides among the gases discharged outside of ships, and the regulatory standards are gradually being strengthened, and it is necessary to meet these regulations. The cost is gradually increasing. In particular, in the case of Emission Control Area (ECA), gas emission standards are very strict compared to general sea areas. Therefore, for ships passing through exhaust gas emission restriction areas, low-oil fuel must be used instead of heavy oil such as HFO (Heavy Fuel Oil) or MFO (Marine Fuel Oil), which contains high sulfur content.

이에 따라, 선박의 운행을 위해 전기에너지, 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(LPG: Liquefied Petroleum Gas), 압축천연가스(CNG: Compressed Natural Gas) 등과 같은 액화가스를 사용하거나, 가스와 오일을 선택적으로 사용하는 하이브리드 방식도 연구되고 있다. 특히 LPG는 지금 사용하는 선박유에 비해 이산화탄소와 질소산화물 배출량이 적고, 황산화물과 미세먼지가 거의 나오지 않아 선박 배출가스 저감에 효과적이며 연료의 보관 및 운반도 쉬운 장점이 있다. 이 때문에 세계 각국은 관련 기술 개발에 주력하고 있는 바, 기존 소형선박에서 사용되는 선외기의 연료를 가솔린 대신 LPG로 대체할 수 있도록 관련 부품을 개조ㆍ개발하고 있는 실정이다.Accordingly, for the operation of ships, liquefied gases such as electric energy, liquefied natural gas (LNG), liquefied petroleum gas (LPG), and compressed natural gas (CNG) are used. , Hybrid methods that selectively use gas and oil are also being studied. In particular, LPG emits less carbon dioxide and nitrogen oxides than the marine oil currently used, and produces almost no sulfur oxides and fine dust, so it is effective in reducing ship exhaust gases and has the advantage of being easy to store and transport as fuel. For this reason, countries around the world are focusing on developing related technologies, and are modifying and developing related parts so that the fuel for outboard motors used in existing small ships can be replaced with LPG instead of gasoline.

이와 관련된 선행기술로서는 대한민국 등록특허공보 제10-0891957호(선행문헌 1), 대한민국 등록특허공보 제10-1447511호(선행문헌 2), 대한민국 등록특허공보 제10-1951688호(선행문헌 3) 등이 소개되고 있다.Prior art related to this includes Republic of Korea Patent Publication No. 10-0891957 (Priority Document 1), Republic of Korea Patent Publication No. 10-1447511 (Priority Document 2), Republic of Korea Patent Publication No. 10-1951688 (Priority Document 3), etc. This is being introduced.

선행문헌 1은 선박의 연료가스 공급 시스템으로서, LNG 연료탱크와, 고압가스 분사엔진인 MEGI 엔진과, LNG를 고압으로 압축하여 상기 MEGI 엔진으로 보내는 펌프와, 상기 펌프의 후단에 설치되어 상기 고압으로 압축된 LNG를 기화시키는 기화수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료가스 공급 시스템을 제시한다.Prior document 1 is a fuel gas supply system for a ship, including an LNG fuel tank, a MEGI engine, which is a high-pressure gas injection engine, a pump that compresses LNG to high pressure and sends it to the MEGI engine, and is installed at the rear of the pump to supply the high pressure. A fuel gas supply system for a ship is presented, which includes a vaporization means for vaporizing compressed LNG.

그러나 상기 선행문헌 1에 의하면, 개발한 ME-GI 엔진과 같은 고압가스 분사엔진은 효율 등에서 우수하기 때문에 선주사들로부터 각광받고 있는 장점은 있지만, 고압가스 분사엔진을 채용한 선박은 질소산화물(Nox)의 배출이 많기 때문에 질소산화물 등 특정 배기가스를 규제하는 해역을 운항할 수 없는 단점이 있다.However, according to the preceding document 1, high-pressure gas injection engines such as the developed ME-GI engine have the advantage of being spotlighted by ship owners because they are excellent in efficiency, etc. However, ships adopting high-pressure gas injection engines emit nitrogen oxides (Nox). Due to the large amount of emissions, it has the disadvantage of not being able to operate in sea areas where certain exhaust gases such as nitrogen oxides are regulated.

선행문헌 2는 LNG 탱크로부터 LNG를 빼내어서 고압으로 압축하는 고압펌프; 상기 고압펌프 후단의 연료가스 공급라인의 도중에 설치된 기화기; 상기 LNG 탱크에서 발생하는 증발가스를 재액화하는 재액화장치; 상기 LNG 탱크에서부터 상기 재액화장치까지 연결된 증발가스 액화라인의 도중에 설치되어 상기 LNG 탱크에서 발생하는 증발가스를 압축하는 증발가스 압축부; 상기 LNG 탱크와 상기 증발가스 압축부 사이에 설치되어, 상기 재액화장치 내를 순환하는 냉매와 상기 증발가스 사이에 열교환이 이루어지는 냉매 예냉 열교환기;를 포함하는 연료가스 공급 시스템을 제시한다.Prior document 2 is a high-pressure pump that extracts LNG from an LNG tank and compresses it to high pressure; A carburetor installed in the middle of the fuel gas supply line downstream of the high pressure pump; A re-liquefaction device for re-liquefying the boil-off gas generated from the LNG tank; A boil-off gas compression unit installed in the middle of the boil-off gas liquefaction line connected from the LNG tank to the re-liquefaction device to compress the boil-off gas generated in the LNG tank; A fuel gas supply system including a refrigerant pre-cooling heat exchanger installed between the LNG tank and the boil-off gas compression unit to exchange heat between the refrigerant circulating in the reliquefaction device and the boil-off gas.

그러나 상기 선행문헌 2에 의하면, LNG를 압축하는 고압펌프를 구동하기 위하여 전기에너지 사용하기 때문에 에너지 소모가 심하고, 또한 고압펌프의 회전수를 제어하기 위한 인버터나 모터의 회전수를 제어하기 위한 각종 제어 장치가 필요함으로써 전체적인 시스템이 복잡해지는 단점이 있다.However, according to the preceding document 2, since electric energy is used to drive the high-pressure pump that compresses LNG, energy consumption is severe, and various controls are used to control the rotation speed of the inverter or motor to control the rotation speed of the high-pressure pump. There is a disadvantage in that the overall system becomes more complex as devices are required.

선행문헌 3은 선박(10)의 엔진(30)의 출력으로부터 에너지를 얻어 유압시스템을 가동하는 유압시스템부(110) 및 전기를 발생하는 발전기부(120); 스크류(21)를 유압모터로 구동하는 유압모터부(140)와, 스크류(21)를 전기모터로 구동하고 동시에 발전을 수행하는 발전 및 전기모터부(160)와, 상기 유압모터부(140)의 회전축과 상기 발전 및 전기모터(160)의 회전축 사이에 개재되어 동력전달을 전환하는 클러치부(150)를 포함하는 선외기(20); 상기 유압시스템부(110)를 통해서는 유압모터부(140)를 구동 제어하고 상기 발전기부(120)를 통해서는 발전 및 전기모터부(160)를 구동 제어하고, 상기 클러치부(150)를 제어하여 선외기(20)의 스크류(21)가 유압 또는 전기로 구동될 수 있도록 선택 제어하여 주되, 선박(10)의 고속운항 시에는 추력감지부(200)를 통해 추력을 감지하고, 추력이 상승하는 경우에는 클러치부(150)를 전환시켜 유압모터부(140)로 전환하고, 추력이 하강하는 경우에는 발전 및 전기모터부(160)로 전환하여 출력을 제어하는 제어부(130)를 포함하는 하이브리드형 선외기 구동장치를 제시한다.Prior document 3 includes a hydraulic system unit 110 that obtains energy from the output of the engine 30 of the ship 10 to operate the hydraulic system and a generator unit 120 that generates electricity; A hydraulic motor unit 140 that drives the screw 21 with a hydraulic motor, a power generation and electric motor unit 160 that drives the screw 21 with an electric motor and simultaneously generates power, and the hydraulic motor unit 140 An outboard motor (20) including a clutch unit (150) interposed between the rotation axis of the power generation and electric motor (160) to switch power transmission; The hydraulic motor unit 140 is driven and controlled through the hydraulic system unit 110, the power generation and electric motor unit 160 is driven and controlled through the generator unit 120, and the clutch unit 150 is controlled. Thus, the screw 21 of the outboard motor 20 is selectively controlled so that it can be driven hydraulically or electrically. However, when the vessel 10 is operated at high speed, the thrust is detected through the thrust sensing unit 200, and the thrust increases. In this case, the clutch unit 150 is switched to the hydraulic motor unit 140, and when the thrust decreases, the hybrid type includes a control unit 130 that switches to the power generation and electric motor unit 160 to control the output. An outboard motor driving device is presented.

그러나 상기 선행문헌 3에 의하면, 기존 엔진에 대해 구조적으로 변경이 필요할 뿐만 아니라, 특히 유압시스템부, 발전기부, 유압모터부, 발전 및 전기모터부 등 별도의 장치가 필요하여 이로 인한 설치 및 개조 비용에 대한 제조코스트가 많이 드는 단점이 있다.However, according to the preceding document 3, not only structural changes to the existing engine are required, but also separate devices such as the hydraulic system unit, generator unit, hydraulic motor unit, power generation and electric motor unit, etc. are required, resulting in installation and remodeling costs. There is a disadvantage that the manufacturing cost is high.

이러한 단점을 해결하기 위해 본 출원인에 의해 기존 선박의 가솔린엔진에 가솔린 또는 LPG 연료를 선택적으로 사용할 수 있도록 개조하는 선박용 가솔린엔진의 LPG연료 개조시스템을 제안한 바, 이는 기존 선박의 가솔린엔진에 가솔린 또는 LPG 연료를 선택적으로 사용하는 BI-FUEL엔진으로 개조됨과 함께 가솔린 ECU와 상관없이 별도의 LPG ECU를 이용하여 선택적으로 공급되는 가솔린 연료와 LPG 연료의 분사시기 및 분사량을 제어할 수 있도록 구현된다. In order to solve these shortcomings, the present applicant proposed an LPG fuel modification system for marine gasoline engines that modifies the gasoline engines of existing ships so that gasoline or LPG fuel can be selectively used. In addition to being converted into a BI-FUEL engine that uses fuel selectively, it is implemented to control the injection timing and injection amount of selectively supplied gasoline fuel and LPG fuel using a separate LPG ECU regardless of the gasoline ECU.

그러나 이러한 개조시스템에 있어, 이를 보다 진일보시켜 기존 선박의 가솔린 엔진 본연의 특성을 유지하면서도 별도의 센서들과 계측됨은 물론 안전을 위한 다양한 입출력포트와 연동이 가능한 동시에 가솔린 또는 가스 연료(LPG, CNG, LNG 등)를 선택적으로 사용하여 엔진의 성능과 연비를 최적상태로 원활한 구동성과 운행성 확보하도록 구현할 수 있는 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템이 중요한 설계 요소 중의 하나이다.However, in this modification system, it has been taken a step further to maintain the original characteristics of the gasoline engine of the existing ship, measure with separate sensors, and link with various input and output ports for safety, while also enabling gasoline or gas fuel (LPG, CNG, One of the important design elements is the gas ECU system that controls gas fuel, which can be implemented to ensure smooth driving and driving at optimal engine performance and fuel efficiency by selectively using LNG, etc.

대한민국 등록특허공보 제10-0891957호 "선박의 연료가스 공급 시스템 및 방법"(등록일자: 2009.03.30.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0891957 “Fuel gas supply system and method for ships” (Registration date: 2009.03.30.) 대한민국 등록특허공보 제10-1447511호 "연료가스 공급 시스템"(등록일자: 2014.09.29.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1447511 “Fuel Gas Supply System” (Registration date: 2014.09.29.) 대한민국 등록특허공보 제10-1951688호 "하이브리드형 선외기 구동장치"(등록일자: 2019.02.19.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1951688 “Hybrid type outboard motor driving device” (Registration date: 2019.02.19.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 근본적으로 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 기존 선박의 가솔린엔진에 가솔린 또는 가스 연료를 선택적으로 사용할 수 있도록 제어하는 가스ECU시스템에서, 기존 가솔린엔진을 지닌 선박에 적용하여 가솔린 엔진 본연의 특성을 유지하면서도 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템에 의해 별도의 센서들과 계측됨은 물론 안전을 위한 다양한 입출력포트와 연동이 가능하고, 엔진 비구동시 대기소비전력을 최소화하면서 연료별 물성치를 고려한 고출력을 위한 자동 연료전환이 가능한 동시에 냉간시 가스 연료로 초기 시동 및 운전이 가능한 등 엔진의 성능과 연비를 최적상태로 원활한 구동성과 운행성 확보하며, 원격 제어와 모니터링을 위해 외부 장치와 유무선 통신이 자유롭게 이루어지면서 자체 데이터 저장이 가능한 선박용 가솔린엔진의 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템을 제공하려는데 있다.The purpose of the present invention to fundamentally improve the above-described conventional problems is to apply it to ships with existing gasoline engines in a gas ECU system that controls the selective use of gasoline or gas fuel in the gasoline engine of an existing ship. It is measured with separate sensors by the gas ECU system that controls gas fuel while maintaining the original characteristics of the gasoline engine, and can be linked to various input/output ports for safety. It also minimizes standby power consumption when the engine is not running and provides physical properties for each fuel. It is capable of automatic fuel switching for high output taking into account the initial start and operation with gas fuel when cold, and ensures smooth driving and operation with optimal engine performance and fuel efficiency. Wired and wireless connection with external devices for remote control and monitoring The goal is to provide a gas ECU system that controls the gas fuel of a marine gasoline engine that can communicate freely and store its own data.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선박의 가솔린엔진에 가솔린연료 또는 가스(LPG, CNG, LNG)연료를 선택적으로 사용할 수 있도록 제어하는 가스ECU시스템에 있어서: 상시전원과 ACC전원을 함께 사용하도록 배터리와 DC전원에서 전원을 공급받는 관리회로와, 배터리로부터 직접 또는 이그니션 스위치로 연결하여 극성과 상관없이 사용하도록 연결회로를 구비하는 전원관리부; 상기 전원관리부와 상호 연동하여 전원을 공급하는 이동식 전원장치로 이루어진 파워뱅크를 구비하는 보조전원부와, 전원관리부로부터 전원을 공급받아 배분하는 전원공급부; 상기 전원공급부로부터 전원을 배분받아 가솔린 ECU의 인젝터 신호와, 가솔린엔진에 공급된 가스연료의 각종 정보에 대한 신호를 전달하는 입력부; 상기 입력부와 상호 연동하여 가솔린 ECU의 인젝터 신호와 가스의 각종 정보에 대한 신호를 전기적인 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 ADC를 구비하는 변환부; 상기 변환부와 상호 연동하여 입력부의 신호에 대한 명령을 처리하도록 CPU를 구비하는 중앙처리부; 상기 중앙처리부와 상호 연동하여 가솔린연료와 가스연료의 분사시기를 조절하는 출력부; 상기 중앙처리부와 상호 연동하여 입력부의 데이터를 저장하도록 플래시메모리를 구비하는 메모리부; 및 상기 중앙처리부와 상호 연동하여 가솔린연료 또는 가스연료의 모드전환스위치와 함께 원격제어 및 모니터링이 가능하도록 PC 또는 단말기로부터 제어가 가능하도록 구비하는 통신부;를 포함하여 이루어지되, 상기 중앙처리부는 입력부의 신호를 토대로 급가속, 출력 저하의 상황을 판단하여 자동으로 가스연료에서 가솔린연료로 자동 전환 및 설정 기능을 적용하고, 현재 사용 연료인 가솔린연료 또는 가스연료의 부족 시 대응되는 연료로 가솔린연료 또는 가스연료로 자동 전환 기능을 적용하며, 구역별로 RPM의 회전량에 따라 가솔린연료 또는 가스연료의 사용 구간을 논리게이트(LOGIC)로 구현하면서 노킹(Knocking) 발생 시 가스연료에서 가솔린 연료로 전환할 수 있도록 구현하며, 상기 출력부는 가솔린연료와 가스연료의 분사시기를 조절하면서 기상의 가스연료를 공급할 수 있도록 솔레노이드 밸브를 제어하고, 입력부의 가스 누출감지와 연동 가능하며 상기 가스 ECU는 대기소비전력을 최소화하면서 가스연료(LPG, CNG, LNG 등)로 냉간 시동이 가능하고 가솔린 연료, 가스연료 및 BI-FUEL(가솔린연료 또는 가스연료로 자동 전환하는 겸용 연료 연소방식) 중 어느 하나를 선택하여 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention to achieve the above object is a gas ECU system that controls the gasoline engine of a ship to selectively use gasoline fuel or gas (LPG, CNG, LNG) fuel: to use both constant power and ACC power A power management unit including a management circuit that receives power from a battery and a DC power source, and a connection circuit that connects directly from the battery or to an ignition switch to be used regardless of polarity; an auxiliary power unit including a power bank composed of a portable power device that supplies power in conjunction with the power management unit, and a power supply unit that receives and distributes power from the power management unit; An input unit that receives power from the power supply unit and transmits an injector signal from the gasoline ECU and signals about various information about the gas fuel supplied to the gasoline engine; A conversion unit including an ADC that interoperates with the input unit to convert the injector signal of the gasoline ECU and various gas information signals from electrical analog signals to digital signals; a central processing unit including a CPU to interoperate with the conversion unit to process commands for signals from the input unit; An output unit that controls the injection timing of gasoline fuel and gas fuel in conjunction with the central processing unit; a memory unit including a flash memory to interoperate with the central processing unit to store data of the input unit; And a communication unit provided in interoperability with the central processing unit to enable remote control and monitoring with a mode conversion switch for gasoline fuel or gas fuel, and to enable control from a PC or terminal, wherein the central processing unit is connected to the input unit. Based on the signal, it determines the situation of sudden acceleration or power loss and automatically switches from gas fuel to gasoline fuel and applies the setting function. If the currently used fuel, gasoline fuel or gas fuel, is insufficient, gasoline fuel or gas is used as the corresponding fuel. An automatic fuel conversion function is applied, and the use section of gasoline fuel or gas fuel is implemented as a logic gate (LOGIC) depending on the rotation amount of RPM for each zone, allowing switching from gas fuel to gasoline fuel when knocking occurs. The output unit controls the solenoid valve to supply gaseous fuel while controlling the injection timing of gasoline fuel and gas fuel, and can be linked to the gas leak detection of the input unit, and the gas ECU minimizes standby power consumption. Cold starting is possible with gas fuel (LPG, CNG, LNG, etc.), and it is controlled to drive by selecting any one of gasoline fuel, gas fuel, and BI-FUEL (a dual fuel combustion method that automatically switches to gasoline fuel or gas fuel). It is characterized by

이때, 본 발명에 의한 상기 입력부는 가솔린 ECU의 인젝터 분사 신호와, 가솔린엔진의 RPM 정보와, 점화시기 신호와, 공기의 압력을 계측하는 맵 신호와, 가스의 온도ㆍ압력신호와, 냉각수 온도 신호와, 가스잔량 신호와, 가스 누출감지 중 어느 하나 또는 하나 이상의 정보에 대한 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.At this time, the input unit according to the present invention includes an injector injection signal of a gasoline ECU, RPM information of a gasoline engine, an ignition timing signal, a map signal for measuring air pressure, a gas temperature/pressure signal, and a coolant temperature signal. It is characterized by transmitting a signal for one or more information among a gas remaining amount signal and a gas leak detection.

또한, 본 발명에 의한 In addition, according to the present invention

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한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Meanwhile, the terms or words used in this specification and patent claims prior to this should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor used the concept of terms to explain his invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be appropriately defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configuration shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing the present application, various alternatives may be used to replace them. It should be understood that equivalents and variations may exist.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 선박용 가솔린엔진의 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템은 기존 선박의 가솔린엔진에 가솔린 또는 가스 연료를 선택적으로 사용할 수 있도록 제어하는 가스ECU시스템에서, 기존 가솔린엔진을 지닌 선박에 적용하여 가솔린 엔진 본연의 특성을 유지하면서도 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템에 의해 별도의 센서들과 계측됨은 물론 안전을 위한 다양한 입출력포트와 연동이 가능하고, 엔진 비구동시 대기소비전력을 최소화하면서 연료별 물성치를 고려한 고출력을 위한 자동 연료전환이 가능한 동시에 냉간시 가스 연료로 초기 시동 및 운전이 가능한 등 엔진의 성능과 연비를 최적상태로 원활한 구동성과 운행성 확보하며, 원격 제어와 모니터링을 위해 외부 장치와 유무선 통신이 자유롭게 이루어지면서 자체 데이터 저장이 가능한 효과를 제공한다.As described in the above configuration and operation, the present invention is a gas ECU system that controls the gas fuel of a marine gasoline engine to selectively use gasoline or gas fuel in the gasoline engine of an existing ship. When applied to ships with engines, it is measured with separate sensors by a gas ECU system that controls gas fuel while maintaining the original characteristics of gasoline engines, and can be linked to various input/output ports for safety, and reduces standby consumption when the engine is not running. Automatic fuel switching is possible for high output considering the physical properties of each fuel while minimizing power, and at the same time, it is possible to initially start and operate with gas fuel when cold, ensuring smooth driveability and operation with optimal engine performance and fuel efficiency, and remote control and For monitoring, wired and wireless communication with external devices is freely possible, providing the effect of enabling self-data storage.

도 1은 본 발명에 따른 가스연료를 제어하는 가스 ECU시스템이 적용되는 선박용 가솔린엔진의 가스연료로 개조한 개조시스템을 나타내는 개념도.
도 2는 도 1에서 선박용 가솔린엔진의 가스연료를 제어하는 가스 ECU시스템을 개략적으로 나타내는 구성도.
Figure 1 is a conceptual diagram showing a modification system for converting a marine gasoline engine to gas fuel to which a gas ECU system for controlling gas fuel according to the present invention is applied.
Figure 2 is a configuration diagram schematically showing the gas ECU system that controls gas fuel of the marine gasoline engine in Figure 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명에 따른 가스연료를 제어하는 가스 ECU시스템이 적용되는 선박용 가솔린엔진의 가스연료로 개조한 개조시스템을 나타내는 개념도이다.Figure 1 is a conceptual diagram showing a modification system for converting a marine gasoline engine to gas fuel to which a gas ECU system for controlling gas fuel according to the present invention is applied.

본 발명의 가스 ECU시스템이 적용되는 선박용 가솔린엔진(1)의 가스연료 개조시스템은 가솔린공급부(2), 가스공급부(3), 기화수단(4), 감지수단(5), 가스 ECU, 제어패널(7) 등의 주요 구성품으로 이루어진다. 이러한 선박용 가솔린엔진의 가스연료 개조시스템을 간략하게 설명하면, 가솔린공급부(2)는 가솔린탱크로부터 가솔린연료를 공급하면서 가솔린연료를 가솔린엔진으로 분사하는 가솔린인젝터와 어댑터를 구비하고, 가스공급부(3)는 가스탱크로부터 가스연료를 공급하면서 가스연료를 가솔린엔진으로 분사하는 가스인젝터와 어댑터를 구비하며, 기화수단(4)은 가스공급부 상에 상호 연통되도록 연결되면서 레귤레이터와 저압히터모듈을 구비하고, 감지수단(5)은 가솔린엔진의 상태를 감지하고, 가스공급부 상에서 가스연료의 유출이나 압력과 온도를 감지하며, 가스 ECU는 가솔린공급부와 가스공급부 및 기화수단에 상호 전기적으로 연결되고, 가스연료의 공급에 대한 전자제어가 가능하도록 구비한다.The gas fuel modification system of the marine gasoline engine (1) to which the gas ECU system of the present invention is applied includes a gasoline supply unit (2), a gas supply unit (3), a vaporization means (4), a detection means (5), a gas ECU, and a control panel. It consists of main components such as (7). Briefly explaining the gas fuel modification system of such a marine gasoline engine, the gasoline supply unit (2) is provided with a gasoline injector and adapter that supplies gasoline fuel from a gasoline tank and injects gasoline fuel into the gasoline engine, and the gas supply unit (3) It is equipped with a gas injector and an adapter that supplies gas fuel from a gas tank and injects the gas fuel into the gasoline engine, and the vaporization means (4) is connected to the gas supply part so as to communicate with each other and has a regulator and a low pressure heater module, and detects. The means (5) detects the state of the gasoline engine, detects the outflow of gas fuel or pressure and temperature on the gas supply section, and the gas ECU is electrically connected to the gasoline supply section, the gas supply section, and the vaporization means, and supplies gas fuel. It is equipped to enable electronic control of.

이때, 본 발명의 가스 ECU(100)는 가솔린 연료, 가스연료 및 BI-FUEL(가솔린연료 또는 가스연료로 자동 전환하는 겸용 연료 연소방식) 중 어느 하나를 선택하여 운전하도록 제어하는데, 이에 따른 상세한 시스템의 구성 및 작동은 후술하여 자세히 설명하도록 한다.At this time, the gas ECU 100 of the present invention controls operation by selecting one of gasoline fuel, gas fuel, and BI-FUEL (a dual fuel combustion method that automatically switches to gasoline fuel or gas fuel), and a detailed system accordingly. The composition and operation of will be explained in detail later.

이외에도, 제어패널(7)은 가스 ECU와 상호 전기적으로 연결되어 가스연료의 누출ㆍ압력ㆍ온도에 대한 정보와 함께 위험 상항을 알려주고, 가솔린엔진의 상태에 따라 가솔린연료와 가스연료의 선택적 공급에 대한 사용자가 전체적인 제어 및 계측하도록 구비한다.In addition, the control panel 7 is electrically connected to the gas ECU and informs of dangerous conditions along with information on gas fuel leakage, pressure, and temperature, and provides information on selective supply of gasoline fuel and gas fuel depending on the state of the gasoline engine. It is equipped for the user to have overall control and measurement.

도 2는 도 1에서 선박용 가솔린엔진의 가스연료를 제어하는 가스 ECU시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a gas ECU system that controls gas fuel of a marine gasoline engine in FIG. 1.

본 발명은 선박의 가솔린엔진(1)에 가솔린연료 또는 가스(LPG, CNG, LNG)연료를 선택적으로 사용할 수 있도록 제어하는 가스ECU시스템에 관하여 제안하며, 특히 기존 선박의 가솔린엔진(1)을 지닌 선박에 적용하여 가솔린 엔진 본연의 특성을 유지하면서도 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템에 의해 별도의 센서들과 계측됨은 물론 안전을 위한 다양한 입출력포트와 연동이 가능하고, 엔진 비구동시 대기소비전력을 최소화하면서 연료별 물성치를 고려한 고출력을 위한 자동 연료전환이 가능한 동시에 냉간시 가스 연료로 초기 시동 및 운전이 가능한 등 엔진의 성능과 연비를 최적상태로 원활한 구동성과 운행성 확보하며, 원격 제어와 모니터링을 위해 외부 장치와 유무선 통신이 자유롭게 이루어지면서 자체 데이터 저장이 가능한 선박용 가솔린엔진의 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템에 관한 것이다.The present invention proposes a gas ECU system that controls the selective use of gasoline fuel or gas (LPG, CNG, LNG) fuel in a ship's gasoline engine (1). In particular, it proposes a gas ECU system that controls the gasoline engine (1) of an existing ship. Applied to ships, it maintains the original characteristics of gasoline engines and is measured with separate sensors by a gas ECU system that controls gas fuel, as well as linking with various input and output ports for safety, and minimizing standby power consumption when the engine is not running. It is possible to automatically switch fuel for high output considering the physical properties of each fuel, and at the same time enable initial start and operation with gas fuel when cold, ensuring smooth driveability and operability with optimal engine performance and fuel efficiency, and for remote control and monitoring. This is about a gas ECU system that controls the gas fuel of a marine gasoline engine that allows free wired and wireless communication with external devices and can store its own data.

이러한 본 발명의 선박용 가솔린엔진(1)의 가스연료를 제어하는 가스 ECU시스템은 전원관리부(10), 전원공급부(20), 입력부(30), 변환부(40), 중앙처리부(50), 출력부(60), 메모리부(70), 통신부(80)를 주요 구성으로 하는 가스 ECU(100)시스템이다.The gas ECU system that controls the gas fuel of the marine gasoline engine (1) of the present invention includes a power management unit (10), a power supply unit (20), an input unit (30), a conversion unit (40), a central processing unit (50), and an output unit. It is a gas ECU (100) system whose main components are a unit (60), a memory unit (70), and a communication unit (80).

한편, 본 발명의 가솔린엔진(1)은 도 1처럼 가솔린공급부와 가스공급부로부터 공급되는 가솔린연료 및 가스연료를 BI-FUEL(겸용 연료 연소방식)으로 선택적으로 연소시켜 선박에 구동력을 제공한다. 즉, 본 발명의 가솔린엔진(1)에 가솔린연료 및 가스연료를 선택적으로 연소시켜 운전되는 BI-FUEL(겸용 연료 연소방식)의 엔진으로서, 국내 연안 및 내수면을 주로 운항하는 일반선박, 예인선 및 여객선 등과 같은 중소형 선박용에 적용될 수 있다할 것이다.Meanwhile, the gasoline engine 1 of the present invention provides driving force to the ship by selectively burning gasoline fuel and gas fuel supplied from the gasoline supply unit and the gas supply unit using BI-FUEL (combined fuel combustion method), as shown in FIG. 1. That is, it is a BI-FUEL (combined fuel combustion method) engine that is operated by selectively burning gasoline fuel and gas fuel in the gasoline engine (1) of the present invention, and is used on general ships, tugboats, and passenger ships that mainly operate on the domestic coast and inland waters. It can be applied to small and medium-sized ships such as the like.

본 발명에 따르면 전원관리부(10)는 상시전원과 ACC전원을 함께 사용하도록 배터리(11)와 DC전원(13)에서 전원을 공급받는 관리회로(15)와, 배터리(11)로부터 직접 또는 이그니션 스위치(17)로 연결하여 극성과 상관없이 사용하도록 연결회로(18)(19)를 구비한다. 전원관리부(10)는 가스 ECU(100)에 대한 전체적인 전원을 관리하는 역할을 수행하는 바, 관리회로(15)와 연결회로(18)(19)를 구비한다. 관리회로(15)는 상시전원의 배터리(11)와 ACC전원의 DC전원(13)으로부터 전원을 공급받고, 연결회로(18)(19)는 2채널 Bridge회로로 적용하여 배터리(11)로부터 직접 또는 이그니션 스위치(17)로 연결하여 극성과 상관없이 사용하도록 연결한다. 이는 직류 전원 결선시 +/- 극성과 관계없이 연결이 가능한 무극성 전원단을 반영하는 것으로, 기존의 가솔린엔진(1)을 가스연료로 개조시 가스 ECU(100)가 필히 장착되는데, 이때 전원 연결시 +/- 오결선으로 인해 가스 ECU(100)의 소손 발생을 미리 방지하고자 Bridge 회로를 적용하여 극성과 상관없이 배선작업이 가능하도록 구현하면서 가스 ECU(100)의 특성상 상시전원과 ACC전원을 함께 사용하므로 2채널 Bridge회로를 적용한다.According to the present invention, the power management unit 10 includes a management circuit 15 that receives power from the battery 11 and DC power 13 to use both constant power and ACC power, and a management circuit 15 that receives power directly from the battery 11 or through an ignition switch. Connected to (17), connection circuits (18) and (19) are provided so that they can be used regardless of polarity. The power management unit 10 plays a role in managing overall power for the gas ECU 100 and includes a management circuit 15 and connection circuits 18 and 19. The management circuit (15) is supplied with power from the battery (11) of constant power and the DC power (13) of ACC power, and the connection circuit (18) (19) is applied as a two-channel bridge circuit and is supplied directly from the battery (11). Alternatively, connect to the ignition switch (17) so that it can be used regardless of polarity. This reflects a non-polar power terminal that can be connected regardless of +/- polarity when wiring a direct current power supply. When converting an existing gasoline engine (1) to gas fuel, a gas ECU (100) is necessarily installed. +/- To prevent damage to the gas ECU (100) due to incorrect wiring, a bridge circuit is applied to enable wiring work regardless of polarity, and due to the nature of the gas ECU (100), both constant power and ACC power are used. Therefore, a 2-channel bridge circuit is applied.

여기서, 본 발명의 가스 ECU(100)의 특성상 데이터 보존 및 즉각적인 부팅이 필요한 부품이므로 상시전력을 소모하고, 가솔린엔진(1) 비구동시에는 이그니션 스위치(Ignition S/W)(17)의 신호값(Off)에 의해 대기모드로 진입하여 소모전력을 최소화하는데, 또한 가스 ECU(100)의 부팅과는 상관없는 후술하는 각종 입력부(30)와 출력부(60)의 전원 및 Signal 차단하고 엔진 구동시 이그니션 스위치(17)의 신호값(On)에 의해 대기모드 해제하여 대기소비전력을 최소화한다.Here, due to the nature of the gas ECU 100 of the present invention, it is a part that requires data preservation and immediate booting, so it consumes power at all times, and when the gasoline engine 1 is not driven, the signal value of the ignition switch (Ignition S/W) 17 ( Off), it enters standby mode to minimize power consumption, and also blocks the power and signals of various input units 30 and output units 60, which are not related to booting of the gas ECU 100, and turns on the ignition when the engine is running. The standby mode is released by the signal value (On) of the switch 17 to minimize standby power consumption.

본 발명에 따르면 전원공급부(20)는 상기 전원관리부(10)와 상호 연동하여 전원을 공급하는 이동식 전원장치로 이루어진 파워뱅크(22)를 구비하는 보조전원부(25)와, 전원관리부(10)로부터 전원을 공급받아 배분한다. 전원공급부(20)는 전원관리부(10)와 상호 연동하여 가스 ECU(100)에 대한 전체적인 전원을 공급하는 역할을 수행하는 바, 파워뱅크(22)를 구비한 보조전원부(25)를 지닌다. 전원공급부(20)는 상시전원의 배터리(11)와 ACC전원의 DC전원(13)으로부터 전원 이외에 이동식 전원장치인 상시전원과 ACC전원을 이용하여 충전되는 충전식 파워뱅크(22)로 이루어진 보조전원부(25)를 구비한다. 이러한 전원공급부(20)는 전원관리부(10)로부터 신호를 전달받아 상시전원의 배터리(11)와 ACC전원의 DC전원(13) 및 보조전원부(25)중 어느 하나로부터 전원을 공급받아 가스 ECU(100)의 작동에 필요한 각종 입력부(30)와 출력부(60)에 대한 전원을 배분한다.According to the present invention, the power supply unit 20 is supplied from the power management unit 10 and an auxiliary power unit 25 including a power bank 22 consisting of a portable power device that supplies power in conjunction with the power management unit 10. Power is supplied and distributed. The power supply unit 20 interconnects with the power management unit 10 to supply overall power to the gas ECU 100, and has an auxiliary power unit 25 including a power bank 22. The power supply unit 20 is an auxiliary power supply unit ( 25) is provided. This power supply unit 20 receives a signal from the power management unit 10 and receives power from one of the battery 11 of the constant power source, the DC power source 13 of the ACC power source, and the auxiliary power unit 25, and receives power from the gas ECU ( Power is distributed to various input units 30 and output units 60 necessary for the operation of 100).

본 발명에 따르면 입력부(30)는 상기 전원공급부(20)로부터 전원을 배분받아 가솔린 ECU(2)의 인젝터 신호와, 가솔린엔진(1)에 공급된 가스연료의 각종 정보에 대한 신호를 전달한다. 입력부(30)는 가스 ECU(100)을 작동하기 위해 후술하는 중앙처리부(50)의 입력신호를 처리하는 인터페이스 회로로서, 전원공급부(20)로부터 전원을 배분받아 가솔린 ECU(2)의 인젝터 신호와, 가솔린엔진(1)에 공급된 가스연료의 각종 정보에 대한 신호를 전달한다. 이는 가솔린엔진(1) 본연의 특성을 유지하는 가운데 각종 별도의 감지센서들과 계측 및 연동하도록 신호를 처리한다. 즉, 이러한 입력부(30)는 도 2처럼 가솔린엔진(1)의 고유 특성 유지를 위해 가솔린 ECU(2)가 단독으로 사용하는 센서 및 계측데이터를 무단 연동을 하지 않고, 본연의 엔진 제어 고유 값(결과 값)만을 가솔린 ECU(2) 및 가스 ECU(100)가 서로 공유하여 최종적을 엔진에 대한 점화시기, 연료 분사량 및 분사시간 등을 제어하도록 한다. 한편, 가솔린 ECU(2) 및 가스 ECU(100)가 기존 가솔린엔진(1)의 원래 센서들을 함께 공유시 센서들의 계측 데이터의 편차, 오류 등의 문제 발생소지로 인해 엔진구동에 있어 악영향을 줄 소지가 다분하므로, 별도의 센서들인 맵(흡기 온도 및 압력)센서, 엔진온도센서(냉각수 온도센서)등을 제어한다.According to the present invention, the input unit 30 receives power from the power supply unit 20 and transmits the injector signal of the gasoline ECU 2 and signals about various information about the gas fuel supplied to the gasoline engine 1. The input unit 30 is an interface circuit that processes input signals from the central processing unit 50, which will be described later, in order to operate the gas ECU 100. It receives power from the power supply unit 20 and inputs the injector signal of the gasoline ECU 2 and , It transmits signals about various information about the gas fuel supplied to the gasoline engine (1). It processes signals to measure and interoperate with various separate detection sensors while maintaining the original characteristics of the gasoline engine (1). In other words, this input unit 30 does not unauthorizedly link the sensors and measurement data used solely by the gasoline ECU 2 to maintain the unique characteristics of the gasoline engine 1 as shown in FIG. 2, but instead uses the original engine control unique value ( The gasoline ECU (2) and the gas ECU (100) share only the result value with each other to ultimately control the ignition timing, fuel injection amount, and injection time for the engine. On the other hand, when the gasoline ECU (2) and the gas ECU (100) share the original sensors of the existing gasoline engine (1), problems such as deviations and errors in the measurement data of the sensors may occur, which may have a negative impact on engine operation. Since there are many, separate sensors such as map (intake air temperature and pressure) sensor and engine temperature sensor (coolant temperature sensor) are controlled.

이때 본 발명의 세부 구성에 따르면, 상기 입력부(30)는 가솔린 ECU(2)의 인젝터 분사 신호와, 가솔린엔진(1)의 RPM 정보와, 점화시기 신호와, 공기의 압력을 계측하는 맵 신호와, 가스의 온도ㆍ압력신호와, 냉각수 온도 신호와, 가스잔량 신호와, 가스 누출감지 중 어느 하나 또는 하나 이상의 정보에 대한 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다. 입력부(30)는 중앙처리부(50)로부터 각종 입력신호를 처리하는데, 원활한 가솔린엔진(1)의 구동 및 안전을 위한 다양한 입력포트와 연동한다. 이러한 입력부(30)는 도 2처럼 가솔린 ECU(2)의 인젝터 분사 신호와, 가솔린엔진(1)의 RPM 정보와, 점화시기 신호와, 공기의 압력을 계측하는 맵 신호와, 가스의 온도ㆍ압력신호와, 냉각수 온도 신호와, 가스잔량 신호와, 가스 누출감지 중 어느 하나 또는 하나 이상의 정보에 대한 신호를 전달한다.At this time, according to the detailed configuration of the present invention, the input unit 30 includes an injector injection signal of the gasoline ECU 2, RPM information of the gasoline engine 1, an ignition timing signal, and a map signal for measuring air pressure. , It is characterized by transmitting a signal for one or more information among a gas temperature and pressure signal, a coolant temperature signal, a gas remaining amount signal, and a gas leak detection. The input unit 30 processes various input signals from the central processing unit 50, and is linked to various input ports for smooth operation and safety of the gasoline engine 1. As shown in FIG. 2, this input unit 30 includes an injector injection signal from the gasoline ECU 2, RPM information of the gasoline engine 1, an ignition timing signal, a map signal measuring air pressure, and gas temperature and pressure. It transmits a signal for one or more information among a signal, a coolant temperature signal, a remaining gas amount signal, and a gas leak detection signal.

본 발명에 따르면 변환부(40)는 상기 입력부(30)와 상호 연동하여 가솔린 ECU(2)의 인젝터 신호와 가스의 각종 정보에 대한 신호를 전기적인 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 ADC(43)를 구비한다. 변환부(40)는 입력부(30)와 상호 연동하여 각종 정보에 대한 신호를 전기적인 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 역할을 수행하는데, 이는 ADC(43)에 의해 가솔린 ECU(2)의 인젝터 신호와 가스의 각종 정보에 대한 신호를 전기적인 아날로그신호를 디지털신호로 변환한다. 이러한 ADC(43)는 아날로그디지털 변환기(Analog-Digital Converter)로서 이그니션 스위치(Ignition S/W)(17)의 신호값과 입력부(30)의 각종 신호를 전기적인 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 후술하는 중앙처리부(50)로 신호를 전달한다.According to the present invention, the conversion unit 40 is an ADC 43 that interoperates with the input unit 30 to convert the injector signal of the gasoline ECU 2 and signals about various gas information from electrical analog signals to digital signals. is provided. The conversion unit 40 works in conjunction with the input unit 30 to convert various information signals from electrical analog signals to digital signals, which are converted into injector signals from the gasoline ECU 2 by the ADC 43. It converts electrical analog signals to digital signals for various types of information on gases. This ADC 43 is an analog-digital converter that converts the signal value of the ignition switch (Ignition S/W) 17 and various signals of the input unit 30 from electrical analog signals to digital signals, which will be described later. The signal is transmitted to the central processing unit 50.

본 발명에 따르면 중앙처리부(50)는 상기 변환부(40)와 상호 연동하여 입력부(30)의 신호에 대한 명령을 처리하도록 CPU(55)를 구비한다. 중앙처리부(50)는 명령어의 해석과 자료의 연산, 비교 등의 처리를 제어하는 가스 ECU(100) 시스템의 핵심적인 장치로, 변환부(40)와 상호 연동하여 입력부(30)의 신호에 대한 명령을 처리하도록 CPU(55)를 구비한다. 이러한 중앙처리부(50)는 CPU(55) 및 후술하는 메모리부(70)를 탑재한 마이컴회로이고, 상호 연동하여 입력부(30)의 신호에 대한 명령을 처리하는 바, 이에 따른 상세한 설명은 후술하여 설명하도록 한다.According to the present invention, the central processing unit 50 is provided with a CPU 55 to process commands for signals from the input unit 30 in conjunction with the conversion unit 40. The central processing unit 50 is a core device of the gas ECU 100 system that controls processing such as interpretation of commands and data operation and comparison. It interacts with the conversion unit 40 to provide information on the signal from the input unit 30. A CPU 55 is provided to process instructions. This central processing unit 50 is a microcomputer circuit equipped with a CPU 55 and a memory unit 70, which will be described later, and interoperates with each other to process commands for signals from the input unit 30. A detailed description thereof will be provided later. Let me explain.

이때 본 발명의 세부 구성에 따르면, 상기 중앙처리부(50)는 입력부(30)의 신호를 토대로 급가속, 출력 저하의 상황을 판단하여 자동으로 가스연료에서 가솔린연료로 자동 전환 및 설정 기능을 적용하고, 현재 사용 연료인 가솔린연료 또는 가스연료의 부족 시 대응되는 연료로 가솔린연료 또는 가스연료로 자동 전환 기능을 적용하며, 구역별로 RPM의 회전량에 따라 가솔린연료 또는 가스연료의 사용 구간을 논리게이트(LOGIC)로 구현하고, 노킹(Knocking) 발생 시 가스연료에서 가솔린 연료로 전환할 수 있도록 구현하는 것을 특징으로 한다. 중앙처리부(50)는 변환부(40)와 상호 연동하여 입력부(30)의 신호에 대한 명령을 처리하면서 연료별 물성치를 고려하여 고출력을 위한 자동 연료전환 기능을 수행한다. 즉 이러한 중앙처리부(50)는 입력부(30)의 신호에 대한 명령을 처리는 물론 급가속, 출력 저하 등 그 상황에 따라 자동으로 가스연료에서 가솔린연료로 자동 전환 및 설정하는 기능과 함께 현재 사용 연료인 가솔린연료 또는 가스연료의 부족 시 대응되는 연료로 가솔린연료 또는 가스연료로 자동으로 전환되는 기능을 구현하기 위해 2가지 방식을 독자적으로 적용된다. 또한 구역별로 RPM의 회전량에 따라 가솔린연료 또는 가스연료의 사용 구간을 논리게이트(LOGIC)로 구현하고, 노킹(Knocking) 발생 시 가스연료에서 가솔린 연료로 전환할 될 수 있도록 구현한다.At this time, according to the detailed configuration of the present invention, the central processing unit 50 determines the situation of rapid acceleration and power reduction based on the signal from the input unit 30 and automatically applies the automatic conversion and setting function from gas fuel to gasoline fuel. , When the currently used fuel, gasoline fuel or gas fuel, is insufficient, an automatic switching function is applied to gasoline fuel or gas fuel as the corresponding fuel, and a logic gate ( LOGIC) and is characterized by being able to switch from gas fuel to gasoline fuel when knocking occurs. The central processing unit 50 interoperates with the conversion unit 40 to process commands for signals from the input unit 30 and performs an automatic fuel switching function for high output by considering the physical properties of each fuel. That is, the central processing unit 50 not only processes commands for signals from the input unit 30, but also has the function of automatically switching from gas fuel to gasoline fuel depending on the situation such as sudden acceleration or power loss, and setting the currently used fuel. Two methods are independently applied to implement the function of automatically switching to gasoline or gas fuel as the corresponding fuel when gasoline or gas fuel is insufficient. In addition, the use section of gasoline fuel or gas fuel is implemented as a logic gate (LOGIC) according to the rotation amount of RPM for each zone, and it is implemented so that it can be switched from gas fuel to gasoline fuel when knocking occurs.

본 발명에 따르면 출력부(60)는 상기 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 가솔린연료와 가스연료의 분사시기를 조절한다. 출력부(60)는 가스 ECU(100)을 작동하기 위해 중앙처리부(50)의 출력신호를 처리하는 인터페이스 회로로서, 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 가솔린연료와 가스연료의 분사시기를 조절한다. 이러한 출력부(60)는 도 2처럼 중앙처리부(50)로부터 명령을 전달받아 가솔린연료와 가스연료의 분사시기를 조절하는데, 이에 따른 상세한 설명은 후술하여 설명하도록 한다.According to the present invention, the output unit 60 interacts with the central processing unit 50 to control the injection timing of gasoline fuel and gas fuel. The output unit 60 is an interface circuit that processes the output signal of the central processing unit 50 to operate the gas ECU 100, and controls the injection timing of gasoline fuel and gas fuel in conjunction with the central processing unit 50. . This output unit 60 receives commands from the central processing unit 50 as shown in FIG. 2 and adjusts the injection timing of gasoline fuel and gas fuel. A detailed description of this will be provided later.

이때 본 발명의 세부 구성에 따르면, 상기 출력부(60)는 가솔린연료와 가스연료의 분사시기를 조절하면서 기상의 가스연료를 공급할 수 있도록 솔레노이드 밸브를 제어하고, 입력부(30)의 가스 누출감지와 연동 가능한 것을 특징으로 한다. 출력부(60)는 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 가솔린연료와 가스연료의 분사시기를 조절하는 바, 특히 가솔린연료의 인젝터(INJECTOR)를 통한 분사시기 및 가스연료의 인젝터(Injector)를 통한 분사시기를 조절하고, 기상의 가스연료를 공급 유무를 조절하는 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)를 제어하면서 입력부(30)의 가스 누출을 감지하여 제어할 수 있도록 연동이 가능한 다채널 출력포트 적용한다. 즉 가스연료의 누출시 감지센서로부터 가스 ECU(100)에 신호가 전송되면 로직에 의해 가스 ECU(100)는 알람(청각), 램프(시각) 등으로 가스 누출에 대해 표출하여 운전자에게 위험상황을 알리는 동시에 사용되는 가스연료의 자동 또는 수동으로 전환될 수 있도록 구현된다.At this time, according to the detailed configuration of the present invention, the output unit 60 controls the solenoid valve to supply gaseous gas fuel while adjusting the injection timing of gasoline fuel and gas fuel, and detects gas leakage of the input unit 30 and It is characterized by being interoperable. The output unit 60 interacts with the central processing unit 50 to control the injection timing of gasoline fuel and gas fuel. In particular, the injection timing through the injector (INJECTOR) of gasoline fuel and the injection timing through the injector (Injector) of gas fuel. A multi-channel output port that can be linked is applied to detect and control gas leaks in the input unit 30 while controlling the injection timing and controlling the solenoid valve that controls the supply of gaseous fuel. That is, when a signal is transmitted from the detection sensor to the gas ECU (100) in the event of a gas fuel leak, the gas ECU (100) displays the gas leak through an alarm (auditory), lamp (visual), etc. according to logic to alert the driver to a dangerous situation. The notification is implemented so that the gas fuel used at the same time can be switched automatically or manually.

본 발명에 따르면 메모리부(70)는 상기 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 입력부(30)의 데이터를 저장하도록 플래시메모리(75)를 구비한다. 메모리부(70)는 프로그램된 논리게이트(LOGIC)의 변경 또는 저장하는 역할을 수행하는데, 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 제품의 기능 향상을 위해 복귀 데이터를 변경하거나 저장하기 위해 플래시메모리(75)를 사용한다. 이러한 플래시메모리(75)는 중앙처리부(50)와 상호 연동하기 위해 후술하는 통신부(80)를 활용하여 변경 및 저장한다.According to the present invention, the memory unit 70 is provided with a flash memory 75 to store data of the input unit 30 in conjunction with the central processing unit 50. The memory unit 70 plays the role of changing or storing programmed logic gates (LOGIC), and is interconnected with the central processing unit 50 to change or store return data to improve the function of the product. ) is used. This flash memory 75 is changed and stored using a communication unit 80, which will be described later, in order to interoperate with the central processing unit 50.

본 발명에 따르면 통신부(80)는 상기 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 가솔린연료 또는 가스연료의 모드전환스위치(83)와 함께 원격제어 및 모니터링이 가능하도록 PC 또는 단말기(85)로부터 제어가 가능하도록 구비한다. 통신부(80)는 중앙처리부(50)와 상호 연동하면서 외부장치와 자체 데이터 저장할 수 있도록 유ㆍ무선 통신하는 역할을 수행하는 바, 즉 연료모드전환 소프트웨어(Software)모듈을 통해 모드전환스위치(83)에 의해 가솔린 연료, 가스연료 및 BI-FUEL(가솔린연료 또는 가스연료로 자동 전환하는 겸용 연료 연소방식) 중 어느 하나를 선택하여 운전 및 이를 원격으로 제거하거나 모니터링을 위해 PC 또는 단말기(85)와의 통신을 수행한다. 또한, 통신부(80)는 선박의 특성상 엔진과 조타실의 이격거리 및 여러 장치들과의 연동에 의한 노이즈 방지를 위해 유선으로는 데이터 직렬 전송의 표준 인터페이스인 RS-422/485 방식을 채용하면서 무선으로 블루투스(Bluetooth)를 통해 페어링하여 서로 연동되도록 구성되고, 범용 통신방식과의 연계를 위해 운행기록 자기 진단 장치(OBD)도 함께 적용한다. 이러한 OBD는 전 운전영역에 걸쳐 배기가스 및 증발가스와 관련된 모든 시스템을 감시하고, 감시하고 있는 시스템들에 고장이 발생할 경우, 고장내역은 통신부(80)에 의해 메모리부(70)의 플래시메모리(75)에 상호 연동하여 에러발생, 입력부(30)와 출력부(60)의 비정상작동, 가스감지 이력 등의 데이터가 저장된다.According to the present invention, the communication unit 80 can be controlled from a PC or terminal 85 to enable remote control and monitoring in conjunction with the central processing unit 50 and the mode conversion switch 83 for gasoline fuel or gas fuel. Be prepared to do so. The communication unit 80 interoperates with the central processing unit 50 and performs a wired/wireless communication function to enable self-data storage with external devices, that is, the mode conversion switch 83 through the fuel mode conversion software module. By selecting any one of gasoline fuel, gas fuel, and BI-FUEL (combined fuel combustion method that automatically switches to gasoline fuel or gas fuel), driving and remote removal or communication with a PC or terminal 85 for monitoring Perform. In addition, due to the nature of the ship, the communication unit 80 adopts the RS-422/485 method, which is a standard interface for serial data transmission, in a wired manner to prevent noise due to the separation distance between the engine and the wheelhouse and linkage with various devices, while wirelessly They are configured to interoperate with each other by pairing via Bluetooth, and an operating record self-diagnosis device (OBD) is also applied to link with general-purpose communication methods. This OBD monitors all systems related to exhaust gas and evaporative gas throughout the entire driving range, and when a failure occurs in the monitored systems, the failure details are stored in the flash memory (70) of the memory unit 70 by the communication unit 80. 75), data such as error occurrence, abnormal operation of the input unit 30 and output unit 60, and gas detection history are stored.

또한, 본 발명의 상기의 구성들로 이루어진 가스 ECU(100)는 대기소비전력을 최소화하면서 가스연료(LPG, CNG, LNG 등)로 냉간 시동이 가능하면서 가솔린 연료, 가스연료 및 BI-FUEL(가솔린연료 또는 가스연료로 자동 전환하는 겸용 연료 연소방식) 중 어느 하나를 선택하여 운전하도록 제어한다. 가스 ECU(100)는 상기의 구성들로 이루어지는데, 기존은 가솔린 및 BI-FUEL만을 지원하지만, 본 발명은 가스모드를 추가하여 단독 가스연료의 냉간 시동이 가능하도록 구현한다. 즉, 가스 ECU(100)는 가스연료로 냉간 시동이 가능하면서 가솔린 연료, 가스연료 및 BI-FUEL(가솔린연료 또는 가스연료로 자동 전환하는 겸용 연료 연소방식) 중 어느 하나를 선택하여 운전하도록 제어하는데, 이를 위해 BI-FUEL(겸용 연료 연소방식)은 상기 제한적인 사용을 개선하기 위해 가스연료를 통한 냉간 시동에 필요한 LOGIC 기능을 추가하여 상시 가솔린연료를 보유할 필요가 없을뿐더러, 가솔린연료를 통한 엔진 예열 과정 없이 수행 가능하다. 이에 따라, 가스 ECU(100)는 냉간 시동이 가능하며 필요에 따라 가솔린연료 또는 가스연료로 자동으로 전환하는 BI-FUEL(겸용 연료 연소방식) 작동을 수행한다. 이때 가스연료라 함은 LPG, CNG, LNG 등 기타 선박용 가스연료를 통칭한다할 것이다. In addition, the gas ECU 100 composed of the above configurations of the present invention is capable of cold starting with gas fuel (LPG, CNG, LNG, etc.) while minimizing standby power consumption, and can operate on gasoline fuel, gas fuel, and BI-FUEL (gasoline fuel). Controls operation by selecting either fuel or gas fuel (combined fuel combustion method that automatically switches to gas fuel). The gas ECU 100 consists of the above components, and conventionally supports only gasoline and BI-FUEL, but the present invention adds a gas mode to enable cold starting of a single gas fuel. In other words, the gas ECU 100 enables cold starting with gas fuel and controls operation by selecting one of gasoline fuel, gas fuel, and BI-FUEL (a dual fuel combustion method that automatically switches to gasoline fuel or gas fuel). To this end, BI-FUEL (combined fuel combustion method) adds the LOGIC function required for cold starting using gas fuel to improve the above-mentioned limited use, not only eliminating the need to keep gasoline fuel at all times, but also eliminating the need to keep gasoline fuel in the engine. It can be performed without a preheating process. Accordingly, the gas ECU 100 is capable of cold starting and performs BI-FUEL (Bi-FUEL) operation to automatically switch to gasoline fuel or gas fuel as needed. At this time, gas fuel refers to other marine gas fuels such as LPG, CNG, and LNG.

이외에도, 가스 ECU(100)는 도면을 통하여 도시하지 않았지만 해상 환경을 고려한 재질 및 몰딩 구조를 반영하는 바, 즉 방수, 방진, 고습도로 이루어진 해상 환경을 고려하여 가스 ECU(100)의 내부에 장착된 PCB기판을 보호할 필요가 있다. 이에 따라, 가스 ECU(100)는 케이스를 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastics)으로 형성한 다음, 케이스의 내부에 폴리우레탄(Polyurethane)으로 1차로 몰딩하여 방습ㆍ내절연ㆍ방진에 대응하는 동시에 1차 몰딩의 연성 및 외력에 의한 소손이나 크랙을 방지하도록 에폭시(Epoxy)수지로 2차로 몰딩을 적용하는 것이 바람직하다할 것이다.In addition, the gas ECU (100), although not shown in the drawing, reflects the material and molding structure considering the marine environment, that is, it is installed inside the gas ECU (100) in consideration of the marine environment consisting of waterproofing, dustproofing, and high humidity. There is a need to protect the PCB board. Accordingly, the gas ECU 100 forms the case with engineering plastics and then primarily molds the inside of the case with polyurethane to respond to moisture resistance, insulation resistance, and dust resistance, and at the same time, the primary molding It would be desirable to apply secondary molding with epoxy resin to prevent damage or cracks due to ductility and external forces.

이와 같이, 본 발명은 기존 선박의 가솔린엔진에 가솔린 또는 가스 연료를 선택적으로 사용할 수 있도록 제어하는 가스ECU시스템에서, 기존 가솔린엔진을 지닌 선박에 적용하여 가솔린 엔진 본연의 특성을 유지하면서도 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템에 의해 별도의 센서들과 계측됨은 물론 안전을 위한 다양한 입출력포트와 연동이 가능하고, 엔진 비구동시 대기소비전력을 최소화하면서 연료별 물성치를 고려한 고출력을 위한 자동 연료전환이 가능한 동시에 냉간시 가스 연료로 초기 시동 및 운전이 가능한 등 엔진의 성능과 연비를 최적상태로 원활한 구동성과 운행성 확보하며, 원격 제어와 모니터링을 위해 외부 장치와 유무선 통신이 자유롭게 이루어지면서 자체 데이터 저장이 가능하다.As such, the present invention is a gas ECU system that controls the selective use of gasoline or gas fuel in the gasoline engine of an existing ship, and is applied to a ship with an existing gasoline engine to control gas fuel while maintaining the original characteristics of the gasoline engine. It is not only measured with separate sensors by the gas ECU system, but also can be linked to various input/output ports for safety. It minimizes standby power consumption when the engine is not running and enables automatic fuel switching for high output considering the physical properties of each fuel. Initial start and operation with city gas fuel is possible, ensuring smooth driving and operation with optimal engine performance and fuel efficiency, and enabling wired and wireless communication with external devices for remote control and monitoring, allowing self-data storage.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.The present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, it should be said that such variations or modifications fall within the scope of the patent claims of the present invention.

1: 가솔린엔진 2: 가솔린 ECU
10: 전원관리부 11: 배터리
13: DC전원 15: 관리회로
17: 이그니션 스위치 18,19: 연결회로
20: 전원공급부 22: 파워뱅크
25: 보조전원부 30: 입력부
43: ADC 40: 변환부
50: 중앙처리부 55: CPU
60: 출력부 70: 메모리부
75: 플래시메모리 80: 통신부
100: 가스 ECU
1: Gasoline engine 2: Gasoline ECU
10: Power management unit 11: Battery
13: DC power 15: Management circuit
17: Ignition switch 18,19: Connection circuit
20: power supply unit 22: power bank
25: Auxiliary power unit 30: Input unit
43: ADC 40: conversion unit
50: central processing unit 55: CPU
60: output unit 70: memory unit
75: Flash memory 80: Communication department
100: Gas ECU

Claims (5)

선박의 가솔린엔진(1)에 가솔린연료 또는 가스(LPG, CNG, LNG)연료를 선택적으로 사용할 수 있도록 제어하는 가스ECU시스템에 있어서:
상시전원과 ACC전원을 함께 사용하도록 배터리(11)와 DC전원(13)에서 전원을 공급받는 관리회로(15)와, 배터리(11)로부터 직접 또는 이그니션 스위치(17)로 연결하여 극성과 상관없이 사용하도록 연결회로(18)(19)를 구비하는 전원관리부(10);
상기 전원관리부(10)와 상호 연동하여 전원을 공급하는 이동식 전원장치로 이루어진 파워뱅크(22)를 구비하는 보조전원부(25)와, 전원관리부(10)로부터 전원을 공급받아 배분하는 전원공급부(20);
상기 전원공급부(20)로부터 전원을 배분받아 가솔린 ECU(2)의 인젝터 신호와, 가솔린엔진(1)에 공급된 가스연료의 각종 정보에 대한 신호를 전달하는 입력부(30);
상기 입력부(30)와 상호 연동하여 가솔린 ECU(2)의 인젝터 신호와 가스의 각종 정보에 대한 신호를 전기적인 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 ADC(43)를 구비하는 변환부(40);
상기 변환부(40)와 상호 연동하여 입력부(30)의 신호에 대한 명령을 처리하도록 CPU(55)를 구비하는 중앙처리부(50);
상기 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 가솔린연료와 가스연료의 분사시기를 조절하는 출력부(60);
상기 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 입력부(30)의 데이터를 저장하도록 플래시메모리(75)를 구비하는 메모리부(70); 및
상기 중앙처리부(50)와 상호 연동하여 가솔린연료 또는 가스연료의 모드전환(83)과 함께 원격제어 및 모니터링이 가능하도록 PC 또는 단말기로(85)부터 제어가 가능하도록 구비하는 통신부(80);를 포함하여 이루어지되,
상기 중앙처리부(50)는 입력부(30)의 신호를 토대로 급가속, 출력 저하의 상황을 판단하여 자동으로 가스연료에서 가솔린연료로 자동 전환 및 설정 기능을 적용하고, 현재 사용 연료인 가솔린연료 또는 가스연료의 부족 시 대응되는 연료로 가솔린연료 또는 가스연료로 자동 전환 기능을 적용하며, 구역별로 RPM의 회전량에 따라 가솔린연료 또는 가스연료의 사용 구간을 논리게이트(LOGIC)로 구현하면서 노킹(Knocking) 발생 시 가스연료에서 가솔린 연료로 전환할 수 있도록 구현하며,
상기 출력부(60)는 가솔린연료와 가스연료의 분사시기를 조절하면서 기상의 가스연료를 공급할 수 있도록 솔레노이드 밸브를 제어하고, 입력부(30)의 가스 누출감지와 연동 가능하며,
가스 ECU(100)는 대기소비전력을 최소화하면서 가스연료(LPG, CNG, LNG 등)로 냉간 시동이 가능하고 가솔린 연료, 가스연료 및 BI-FUEL(가솔린연료 또는 가스연료로 자동 전환하는 겸용 연료 연소방식) 중 어느 하나를 선택하여 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 가솔린엔진의 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템.
In the gas ECU system that controls the selective use of gasoline fuel or gas (LPG, CNG, LNG) fuel in the ship's gasoline engine (1):
The management circuit (15) is supplied with power from the battery (11) and DC power (13) to use both constant power and ACC power, and is connected directly from the battery (11) or to the ignition switch (17) regardless of polarity. A power management unit (10) having connection circuits (18) and (19) for use;
An auxiliary power unit 25 including a power bank 22 composed of a portable power device that supplies power in conjunction with the power management unit 10, and a power supply unit 20 that receives and distributes power from the power management unit 10. );
An input unit 30 that receives power from the power supply unit 20 and transmits the injector signal of the gasoline ECU 2 and signals about various information about the gas fuel supplied to the gasoline engine 1;
A conversion unit 40 including an ADC 43 that interoperates with the input unit 30 to convert the injector signal of the gasoline ECU 2 and various gas information signals from electrical analog signals to digital signals;
A central processing unit 50 including a CPU 55 to process commands for signals from the input unit 30 in conjunction with the conversion unit 40;
An output unit 60 that controls the injection timing of gasoline fuel and gas fuel in conjunction with the central processing unit 50;
a memory unit 70 including a flash memory 75 to interoperate with the central processing unit 50 to store data of the input unit 30; and
A communication unit (80) that is interoperable with the central processing unit (50) to enable control from a PC or terminal (85) to enable remote control and monitoring along with mode conversion (83) of gasoline fuel or gas fuel. This is done including,
The central processing unit 50 determines the situation of rapid acceleration and power reduction based on the signal from the input unit 30, automatically applies the automatic conversion and setting function from gas fuel to gasoline fuel, and switches to gasoline fuel or gas, which is the currently used fuel. In case of lack of fuel, an automatic switching function is applied to gasoline fuel or gas fuel, and knocking is implemented by implementing the use section of gasoline fuel or gas fuel as a logic gate according to the rotation amount of RPM for each zone. It is implemented so that it can be converted from gas fuel to gasoline fuel when an outbreak occurs.
The output unit 60 controls the solenoid valve to supply gaseous fuel while adjusting the injection timing of gasoline fuel and gas fuel, and can be linked to the gas leak detection of the input unit 30,
The gas ECU (100) is capable of cold starting with gas fuel (LPG, CNG, LNG, etc.) while minimizing standby power consumption, and has dual fuel combustion that automatically switches between gasoline fuel, gas fuel, and BI-FUEL (gasoline fuel or gas fuel). A gas ECU system that controls the gas fuel of a marine gasoline engine, characterized in that it controls the operation by selecting one of the following methods.
제1항에 있어서,
상기 입력부(30)는 가솔린 ECU(2)의 인젝터 분사 신호와, 가솔린엔진(1)의 RPM 정보와, 점화시기 신호와, 공기의 압력을 계측하는 맵 신호와, 가스의 온도ㆍ압력신호와, 냉각수 온도 신호와, 가스잔량 신호와, 가스 누출감지 중 어느 하나 또는 하나 이상의 정보에 대한 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 선박용 가솔린엔진의 가스연료를 제어하는 가스ECU시스템.
According to paragraph 1,
The input unit 30 includes an injector injection signal from the gasoline ECU 2, RPM information of the gasoline engine 1, an ignition timing signal, a map signal for measuring air pressure, a gas temperature and pressure signal, A gas ECU system that controls the gas fuel of a marine gasoline engine, characterized in that it transmits a signal for one or more information among a coolant temperature signal, a gas remaining amount signal, and a gas leak detection.
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