KR19990019419A - 엘피지와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료로서 LPG 또는 가솔린이 선택적으로 전환되어 사용될 수 있도록 하며, 연료로서 가솔린이 사용될 때는 가솔린을 분사하는 인젝터가 구동되도록 하고 연료로서 LPG가 사용될 때는 인젝터의 구동을 정지시킴과 동시에 인젝터가 구동되지 않음으로써 인젝터를 제어하는 가솔린 엔진 전자제어장치가 오동작하는 것을 방지할 수 있도록 한 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 연료로서 가솔린 또는 LPG가 선택적으로 사용되도록 가솔린 연료펌프 또는 LPG용 솔레노이드 밸브에 차량의 이그니션 전원을 선택적으로 인가하는 연료전환 스위치 수단과, 상기 연료전환 스위치 수단에 의해 LPG가 연료로서 선택되었을 때 그 코일이 자화(여자)됨에 따라 그 스위치 접점이 온(ON)되는 릴레이 수단과, 상기 릴레이 수단의 스위치 접점이 온되면, 가솔린 엔진 전자제어장치에 의해 구동되는 가솔린 인젝터에 직렬 연결되어 상기 가솔린 인젝터의 기계적 구동을 정지시키고 그 전기적 특성은 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 인가되도록 하는 더미 임피던스 부하를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

엘피지와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치

본 발명은 엘피지(LPG)와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료로서 LPG 또는 가솔린이 선택적으로 전환되어 사용될 수 있도록 하며, 연료로서 가솔린이 사용될 때는 가솔린을 분사하는 인젝터가 구동되도록 하고 연료로서 LPG가 사용될 때는 인젝터의 구동을 정지시킴과 동시에 인젝터가 구동되지 않음으로써 인젝터를 제어하는 가솔린 엔진 전자제어장치가 오동작하는 것을 방지할 수 있도록 한 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 연료로서 LPG는 가솔린보다 가격이 싸고, 가스상태이기 때문에 각 실린더로의 연료 분배가 균일하고, 배기가스도 가솔린에 비해 상대적으로 깨끗한 장점을 갖고 있다. 또한, LPG를 자동차 연료로서 사용할 때, 그 옥탄가가 높기 때문에 노킹이 거의 발생하지 않으며, 윤활유의 손실이 적고 워밍업도 빠른 장점을 가지고 있다. 이와 같이 가솔린에 비해 상대적으로 많은 장점을 갖는 LPG는 영업용 택시나 소형 승합차 등 영업차의 연료로 널리 사용되고 있다. 또한 장애자 차량이나 모범택시 등과 같이 제한적으로 허가된 차량에 한해서 가솔린 차량을 개조하여 LPG를 연료로서 사용할 수 있도록 된 LPG와 가솔린 겸용 차량에서도 주요 연료로서 LPG가 사용되고 있다.

그런데, 상기한 바와 같은 LPG와 가솔린 겸용 차량에 있어서, 연료로서 가솔린을 LPG로 전환하여 사용할 때 가솔린을 분사하는 인젝터(Injector)의 구동을 차단시키지 않은 상태로 LPG를 사용하기 때문에 여러 가지 문제점이 발생하였다. 예를 들면, 연료로서 가솔린이 공급되지 않는데도 가솔린 인젝터가 계속해서 불필요하게 구동되며, 바이패스를 통하여 가솔린 탱크로부터 기화된 가솔린이 흡입되어 불완전 연소하여 배기가스에 의한 대기오염을 증가시키며, 연료 전환 후 일정시간동안 연료의 2중 공급으로 인해 엔진의 부조화 현상, 예를 들면 백 화이어(Back fire) 현상 등이 발생하는 등의 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연료로 LPG를 사용할 때는 가솔린 인젝터가 구동되지 않도록 하고, 가솔린을 연료로 사용할 때만 가솔린 인젝터가 구동되도록 하는 장치가 알려지고 있는데, 그 전형적인 실시 형태가 대한민국 특허 공고공보 96-3252호(명칭; 자동차 연료전환장치의 가솔린 인젝터 보호장치)에 기재되어 있다.

상기한 자동차 연료전환장치의 가솔린 인젝터 보호장치(이하, 인젝터 보호장치라 함)는, 상기한 특허 공고공보 96-3252호에 개시되어 있는 바와 같이 가솔린과 LPG의 연료전환과 동시에 자동차의 배터리 전원을 LPG용 솔레노이드 밸브 구동용 전압으로 또는 가솔린 연료 펌프 구동용 전압과 가솔린 인젝터 보호장치의 입력전압으로 인가하는 연료전환 및 입력전압 인가 스위치 수단과, 입력전원 전원수단, 전압안정화 회로수단, 릴레이 보호회로수단, 연료유량계 전환수단, 및 가솔린 엔진 전자제어장치(ECU)에서 가솔린 인젝터로 보내는 신호를 개폐하는 엔진 ECU의 인젝터 구동신호 제어수단으로 이루어지며, 연료로 가솔린을 사용할 때만 엔진 ECU의 가솔린 인젝터 구동신호를 인젝터로 보내 인젝터를 구동하고 LPG를 사용할 때는 상기 신호를 차단하여 인젝터의 구동을 억제하도록 한 것을 특징으로 하고 있다.

그런데, 상기한 종래 기술에 의한 인젝터 보호장치는 연료로서 가솔린을 LPG로 전환하여 사용할 때 가솔린 인젝터의 구동을 차단시켜 가솔린 인젝터를 보호하고, 전술한 바와 같은 엔진의 부조화 현상을 방지하는 등의 이점을 제공하지만 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

즉, 종래의 인젝터 보호장치는 도 1에 인젝터 하나에 대해서만 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, LPG 연료를 사용할 때는 릴레이의 공통단자(C1)가 NC1 단자와 통전되어 엔진 ECU(6A)에 의한 인젝터 구동신호가 저항 R7과 초코코일 L1을 경유하도록 하여 인젝터(1)의 구동을 차단함과 동시에 엔진 ECU(6A)의 오동작을 방지시키는데, 이때 저항 R7과 초코코일 L1의 합성 임피던스가 인젝터(1)의 임피던스(대략 5오옴 - 15오옴)와 거의 같은 상당히 작은 임피던스값(평균값은 10오옴)을 갖기 때문에 과도한 양의 열이 발생되는 문제가 있었다. 즉, 전력 공식 P = V²/R을 이용하여 저항 R7과 초코코일 L1에서 발생하는 열을 개략적으로 계산하면, 이들에 의해 소비되는 전력은 대략 14.4와트(W)(= 12²/10)로서, 시간당 51840J(joule)(=14.4W * 3600sec) 정도의 열을 발생시키기 때문에 플라스틱 재료로된 인젝터 보호장치 케이스를 녹이거나 변형시키는 문제점과, 심한 경우에는 상기한 열이 화재로 이어지는 문제점이 있었으며, 더욱이 저항 R7 및 초코코일 L1 자체가 자체 발열로 인해 쉽게 오픈(open)되거나 쇼트(short)되어 엔진 ECU(6A)에 치명적인 손상을 가하는 문제점이 있었다. 엔진 ECU(6A)의 치명적인 손상은 저항 R7과 초코코일 L1이 자체 발열로 인해 쇼트되어 도 1의 인젝터(1)를 구동시키기 위한 전원(IG)이 엔진 ECU(6A)의 인젝터 구동 트랜지스터(Q1)에 직접 인가될 때 발생하게 된다.

상기한 저항 R7과 초코코일 L1의 합성 임피던스와 거의 유사하거나 더 작은 임피던스값을 갖는 인젝터(1)가 가솔린 연료 사용시 사용될 때, 인젝터(1)가 과열하지 않는 이유는 그 자체 구조가 방열구조 및 내열구조를 갖고 있기 때문이다.

지금까지 종래 인젝터 보호장치의 문제점을 인젝터 한 개와 관련하여 설명하였지만, 그 나머지에 대해서도 동일한 문제점이 있게 된다는 것은 당업자에게 자명할 것이며, 특히 인젝터의 사용이 많은 차량일수록 상기한 문제점은 더욱 더 커지게 된다는 것도 당업자에게는 자명할 것이다.

더불어서, 종래의 인젝터 보호장치는 연료의 전환에 따른 인젝터의 사용과 엔진 ECU의 오동작 방지를 위한 저항과 초코코일의 사용이 릴레이의 접점 절환에 의해 이루어지기 때문에 그 만큼 부품수가 많아지며, 이로써 제품의 단가가 상승되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, LPG 연료가 사용될 때 인젝터가 구동되지 않는 크기의 전압, 즉 미약 전류를 인젝터에 인가하여 그 구동을 정지시킴과 동시에 인젝터의 전기적 특성은 그대로 이용함으로써 엔진 ECU는 오동작하지 않도록 하고 종래 인젝터 보호장치에서와 같은 다량의 열이 방출되지 않도록 한 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 종래 릴레이를 사용하여 인젝터로의 전원인가를 제어하던 것을 연료전환 스위치 자체를 통해 인젝터로의 전원인가 제어를 하도록 함으로써 릴레이의 사용을 배제한 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 장치 케이스의 재질을 아연도금 강판과 같은 강판 재질을 사용함으로써 엔진룸내의 열 및 장치 자체의 발생열에 의해 케이스가 변형되어 이로 인해 장치가 고장나는 것은 방지하도록 하며, 동시에 그 견고성을 향상시킨 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 엔진 ECU의 오동작을 방지하는 전기부품(더미 임피던스 부하)에 전류가 적게 흐르도록 함으로써 장치의 내구성 및 신뢰성이 향상되도록 한 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 엘피지(LPG)와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치의 일례를 개략적으로 도시한 회로 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 엘피지와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치를 도시한 구성도,

도 3(a) 내지 도 3(c)는 본 발명에 적용되는 더미 임피던스(dummy impedance) 부하의 3가지 실시예를 도시한 예시도,

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 회로 구성도,

도 5는 도 4의 실시예에 적용되는 스위치의 외관을 도시한 형태도,

도 6은 본 발명 장치의 외관 케이스를 도시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 연료전환 스위치 15 : 제1 스위치

40a..40d : 제2 스위치 50 : 토글 스위치

100 : 연료 전환장치 200 : 가솔린 엔진 전자제어장치(ECU)

A..D : 가솔린 인젝터 a..d : 더미 임피던스 부하

AA..DD : 릴레이

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치는,

가솔린 연료펌프, 가솔린 엔진 전자제어장치, 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 의해 구동되는 가솔린 인젝터 및 LPG용 솔레노이드 밸브 등을 포함하여 연료로서 가솔린과 LPG를 겸용으로 사용할 수 있도록 된 차량의 연료전환장치에 있어서,

연료로서 가솔린 또는 LPG가 선택적으로 사용되도록 상기 가솔린 연료펌프 또는 상기 LPG용 솔레노이드 밸브와 상기 연료전환 제어장치에 차량 전원을 선택적으로 인가하는 연료전환 스위치 수단과,

상기 연료전환 스위치 수단에 의해 LPG가 연료로서 선택되었을 때 그 코일이 자화(여자)됨에 따라 그 스위치 접점이 온(ON)되는 릴레이 수단과,

상기 릴레이 수단의 스위치 접점이 온되면, 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 의해 구동되는 상기 가솔린 인젝터에 직렬 연결되어 상기 가솔린 인젝터의 기계적 구동을 정지시키고 그 전기적 특성은 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 인가되도록 하는 더미 임피던스 부하를 포함하여 된 점에 그 특징이 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 더미 임피던스 부하는 상기 가솔린 인젝터의 임피던스보다 8배 이상의 임피던스를 갖는 코일 인덕터(inductor) 또는 저항이거나 코일 인덕터와 저항의 직렬 연결체이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 릴레이 수단과 더미 임피던스 부하는 동일 인쇄회로기판상에 실장되며, 상기 릴레이 수단과 더미 임피던스가 실장된 인쇄회로기판은 아연도금 강판과 같은 강판재질의 케이스에 의해 케이싱된다. 또한, 본 발명 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치는,

연료로서 가솔린 또는 LPG가 선택적으로 사용되도록 상기 가솔린 연료펌프 또는 상기 LPG용 솔레노이드 밸브와 상기 연료전환 제어장치에 차량 전원을 선택적으로 인가하는 제1 스위치부와,

연료로서 LPG가 사용될 때 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 의해 구동되는 가솔린 인젝터의 기계적 구동을 정지시키고 그 전기적 특성은 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 인가되도록 상기 가솔린 인젝터 각각에 직렬로 연결되는 더미 임피던스 부하, 및

상기 제1 스위치부가 상기 이그니션 전원을 상기 LPG용 솔레노이드 밸브에 인가하도록 동작될 때 기계적으로 같이 동작되어 상기 더미 임피던스 부하를 상기 가솔린 인젝터에 직렬 연결시키는 제2 스위치부를 포함하여 된 점에 그 특징이 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 스위치부와 제2 스위치부는 공통 접점과 온 접점 및 오프 접점을 갖는 스위치가 적어도 5개 이상 구비되어 한 몸체를 이루는 토글 스위치(toggle switch)이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치는, 연료로서 가솔린이 사용될 때는 가솔린을 분사하는 인젝터가 구동되도록 하고 연료로서 LPG가 사용될 때는 인젝터의 구동을 정지시킴과 동시에 인젝터가 구동되지 않음으로써 인젝터를 제어하는 가솔린 엔진 ECU가 오동작하는 것을 방지할 수 있도록 한 것으로서, 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같은 구성을 갖는다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예의 구성을 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예의 더미 임피던스 부하의 3가지 변형가능한 예를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예의 구성을 도시한 것이고, 도 5는 도 4의 한 몸체를 이룬 스위치부의 외관형태의 일예를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명 장치의 외관 케이스 형태를 도시한 것이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 연료전환장치(100)는 연료로서 가솔린 또는 LPG가 선택적으로 사용되도록 가솔린 연료펌프(미도시) 또는 LPG용 솔레노이드 밸브(미도시)와 본 발명의 릴레이(AA..DD) 코일에 차량 전원, 즉 이그니션 전원(IG)을 인가하는 연료전환 스위치(10)와, 연료전환 스위치(10)에 의해 LPG가 연료로서 선택되었을 때 그 코일이 자화됨에 따라 그 스위치 접점이 온(ON)되는 릴레이(AA..DD)와, 릴레이(AA..DD)의 스위치 접점이 온되면, 가솔린 엔진 ECU(200)에 의해 구동되는 가솔린 인젝터(A..D)에 직렬 연결되어 가솔린 인젝터(A..D)의 기계적 구동을 정지시키고 그 전기적 특성은 가솔린 엔진 ECU(200)에 인가되도록 하는 더미 임피던스 부하(a..d)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 각 더미 임피던스 부하(a..d)는 도 3(a) 내지 도 3(c)에 도시된 바와 같이 가솔린 인젝터(A..D)의 임피던스보다 8배 이상의 임피던스를 갖는 코일 인덕터(inductor)(L) 또는 저항(R)이거나 코일 인덕터(L)와 저항(R)의 직렬 연결체중의 어느 하나가 된다. 각 더미 임피던스 부하의 임피던스가 가솔린 인젝터(A..D)보다 8배 이상이 되도록 하는 것이 가장 바람직한 것으로 알려지고 있지만, 더미 임피던스 부하가 가솔린 인젝터에 직렬연결되어 사용될 때 가솔린 인젝터의 기계적 구동은 정지되고 그 전기적 특성이 이용가능하다면 더미 임피던스 부하의 임피던스의 크기는 8배 이상으로 한정되지 않음은 물론이다. 가솔린 인젝터(A..D)는 통상 5오옴 내지 15오옴의 임피던스 저항값을 갖기 때문에 더미 임피던스(a..d)는 대략 80오옴 이상의 임피던스 저항값을 갖게 되며, 그 형태는 전술한 바와 같이 도 3(a) 내지 도 3(c) 중의 어느 한 형태를 취할 수 있지만, 코일 인덕터(도 3(c))의 형태가 가격적인 측면과 내구성 측면 및 전기적인 특성 측면을 모두 감안할 때 가장 바람직하다. 따라서, 가솔린 인젝터(A..D) 각각이 더미 임피던스 부하(a..d)에 직렬연결된 상태에서 12볼트의 이그니션 전원(IG)이 인가되면, 가솔린 인젝터(A..D)에는 대략 1.33볼트(인젝터의 임피던스 저항값을 10오옴이라고 했을 때)가 분배되어 인가되고 더미 임피던스 부하(a..d)에는 대략 10.66볼트가 인가되기 때문에 가솔린 인젝터(A..D)는 그 구동이 정지되게 되며, 이때 이들에 흐르는 전류는 대략 0.133암페어가 되어 엔진 ECU(200)에 인가되게 된다. 따라서, 더미 임피던스 부하(a..d)와 인젝터(A..D)가 직렬 연결될 때, 이들에 흐르는 전류가 대략 0.133암페어가 되기 때문에 더미 임피던스 부하 및 인젝터에서는 열이 거의 발생하지 않게 되며, 이로써 그 수명 또한 대단히 길어지게 된다.

본 발명에 있어서, 릴레이(AA..DD)와 더미 임피던스(a..d)는 동일 인쇄회로기판상에 실장되며, 그 인쇄회로기판은 도 6에 도시된 바와 같은 외관형상을 갖는 아연도금 강판과 같은 강판재질의 케이스(500)에 의해 케이싱된다.

본 발명은 전기적인 접속관계에 그 주안점이 있기 때문에 도 2에서 각 인젝터(A..D)의 기계적인 구조, 즉 플런저(plunger) 등은 생략하였고, 전기적인 부품인 코일만 도시하였다. 도시된 인젝터(A..D) 각각은 완전히 동일한 구성 및 작용특성을 갖으며, 본 발명의 릴레이(AA..DD) 또한 그 각각이 완전히 동일한 구성 및 작용특성을 갖는다.

그리고, 본 발명의 연료전환장치가 적용되는 차량에는 가솔린 인젝터(A..D)에 가솔린을 송급하는 가솔린 연료펌프와 LPG의 송급을 조절하는 LPG용 솔레노이드 밸브 등이 구비되지만, 이들 가솔린 연료펌프와 LPG용 솔레노이드 밸브 등은 널리 공지되어 있으므로 도면의 구체적인 도시 및 이들의 상세한 설명은 생략하였다. 또한, 엔진 ECU(200)도 널리 공지되어 있기 때문에 이에 대한 상세한 도시 및 설명은 생략하지만, 인젝터(A..D)와 관련되는 인젝터 구동 트랜지스터(Q1..Q4)는 도 2에 참고적으로 도시하였다.

상기한 연료전환 스위치(10)는 IG 전원선에 연결되는 공통접점(CM)과 두 개의 접점(NO)(NC)으로 이루어지는데, 운전자의 조작에 의해 NO 접점이 공통접점(CM)에 연결되면, 가솔린이 연료로 사용되도록 IG전원이 가솔린 연료펌프에 인가되며, 운전자의 조작에 의해 NC 접점이 공통접점(CM)에 연결되면, LPG가 연료로 사용되도록 IG전원이 LPG용 솔레노이드 밸브와 릴레이(AA..DD)의 코일에 인가된다. 연료전환 스위치(10)는 운전자에 의해 조작이 용이하게 될 수 있는 장소, 즉 운전석의 레그 룸(Leg Room) 또는 대쉬 보드(Dash Board)상에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 각각의 인젝터(A..D)에 대응되는 릴레이(AA..DD)의 코일에는 각 릴레이(AA..DD)의 코일에서 발생할 수 있는 역기전력을 방지하는 다이오드(100a..100d)가 병렬로 연결된다. 여기서, 각 릴레이(AA..DD) 코일의 일측단자는 연료전환 스위치(10)의 NO 접점에 연결되기 때문에 상기 NO 접점이 연료전환 스위치(10)의 공통접점(CM)에 연결될 때 자화(여자)된다. 각 릴레이(AA..DD) 스위치의 공통접점(CM)은 인젝터(A..D)를 구동하기 위한 차량의 IG전원에 연결되며, 노멀 클로즈(Normal Close) 접점(NC)은 대응되는 인젝터의 일측단자에 연결되며, 노멀 오픈(Normal Open) 접점(NO)은 대응되는 더미 임피던스의 일측단자와 접속된다. 각각의 더미 임피던스(a..d)의 타측단자는 도시된 바와 같이 상기한 릴레이 스위치의 NC 접점과 연결되는 인젝터의 일측단자에 연결되며, 즉 인젝터와 직렬로 연결되며, 인젝터의 타측 단자는 엔진 ECU(200)에 연결된다. 따라서, 연료전환 스위치(10)의 공통접점(CM)이 NC 접점(가솔린)에 연결되면, 가솔린 인젝터(A..D)는 엔진 ECU(200)의 제어에 의해 일반적인 가솔린 차량에서와 같이 동작되며, 연료전환 스위치(10)의 공통접점(CM)이 NO 접점(LPG)에 연결되면, 가솔린 인젝터(A..D) 각각은 더미 임피던스(a..d)와 직렬로 연결되게 되어 인가되는 IG 전원의 80% 이상이 더미 임피던스(a..d)에 분배되기 때문에 그 동작은 정지되게 되지만, 그 전기적인 특성은 엔진 ECU(200)에 인가되기 때문에 엔진 ECU(200)는 오동작을 하지 않게 된다.

그리고, 본 발명의 또 다른 실시예는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 구성되는데, 설명의 편의를 위해서 도 2에 도시된 구성부재와 동일하거나 그 작용이 동일한 구성부재에 대해서는 같은 도면부호를 사용하였다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예는 연료로서 가솔린 또는 LPG가 선택적으로 사용되도록 가솔린 연료펌프(미도시) 또는 LPG용 솔레노이드 밸브(미도시)에 이그니션 전원(IG)을 선택적으로 인가하는 제1 스위치(15)와, 연료로서 LPG가 사용될 때 엔진 ECU(200)에 의해 구동되는 가솔린 인젝터(A..D)의 기계적 구동, 즉 플러저의 구동을 정지시키고 그 전기적 특성은 엔진 ECU(200)에 인가되도록 가솔린 인젝터(A..D)에 직렬로 연결되는 더미 임피던스 부하(a..d), 및 제1 스위치(15)가 이그니션 전원(IG)을 상기 LPG용 솔레노이드 밸브에 인가하도록 동작될 때 기계적으로 같이 동작되어 더미 임피던스(a..d)를 가솔린 인젝터(A..D)에 직렬 연결시키는 제2 스위치들(40a..40d)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 제1 스위치(15)와 제2 스위치들(40a..40d)은 공통 접점(CM)과 두 개의 접점(NO)(NC)을 갖는 것이 적어도 5개 이상 구비되어 한 몸체를 이루며 그 조작레버(51)에 의해 상기한 접점들이 동시에 온/오프되도록 하는 토글 스위치(toggle switch)(50)일 수 있다. 상기한 토글 스위치의 공통접점(CM)과 두 개의 접점(NO)(NC)으로 되는 접점부는 인젝터가 4개 사용되는 차량인 경우에는 5개가 필요하며, 인젝터가 6개 사용되는 차량인 경우에는 7개가 필요하다. 토글 스위치의 접점부 수가 인젝터 수보다 1개 더 필요한 것은 그 접점부 1개는 연료전환 스위치로 사용되기 때문이다. 본 발명의 제2 실시예에 있어서, 더미 임피던스 부하(a..d)는 도 3에 도시된 것중의 어느 하나이다. 즉, 도 4에 도시된 본 발명의 제2 실시예는 도 2에 도시된 실시예의 릴레이(AA..DD)가 기계적으로 온/오프 동작되는 스위치들(40a..40d)로 대체된 것이며, 그 이외는 동일하다.

상기와 같이 구성된 본 발명 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치의 제1 실시예의 작용을 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다.

도 2를 참조하면, 운전자가 연료전환 스위치(10)를 조작하여 그 공통접점(CM)을 NC 접점에 연결시키면, 차량의 IG 전원 전부가 각각의 가솔린 인젝터(A..D)에 인가되기 때문에 가솔린을 연료로 사용하는 차량과 마찬가지로 인젝터(A..D)의 구동에 의해 차량이 운행된다. 즉, 운전자가 연료전환 스위치(10)를 통해 가솔린을 엔진 연료로 사용하게 하면, 각 릴레이(AA..DD)의 공통접점(CM)과 NC 접점이 연결되고, 이로써 IG전원과 인젝터와 엔진 ECU(200)사이에 폐회로가 구성되어 각각의 인젝터(A..D)는 엔진 ECU(200)의 제어에 따라 구동되게 된다.

그리고, 운전자가 연료전환 스위치(10)를 조작하여 그 공통접점(CM)을 NO 접점에 연결시키면, 각 릴레이(AA..DD)의 코일에 IG전원이 인가되어 자화되게 된다. 릴레이(AA..DD)의 코일이 자화되면 각 릴레이의 공통접점(CM)은 NO 접점과 연결되며, 이때 각 인젝터(A..D)는 도 3에 도시된 것중의 어느 한 형태를 취하는 더미 임피던스(a..d)와 직렬연결되게 되어 각 인젝터(A..D)의 구동은 정지되게 된다. 즉, 운전자가 연료전환 스위치(10)를 통해 LPG를 엔진 연료로 사용하게 되면, 각 릴레이(AA..DD)의 공통접점(CM)이 NO 접점과 연결되게 되어 IG전원과 인젝터와 엔진 ECU(200)는 폐회로를 구성하지 못하게 되며, 그 대신 IG전원과 더미 임피던스와 인젝터와 엔진 ECU(200)가 폐회로를 구성하게 된다. 이와 같이 IG전원과 각각의 더미 임피던스(a..d)와 인젝터(A..D)와 엔진 ECU(200)가 폐회로를 구성하게 되면, 엔진 ECU(200)는 인젝터(A..D)가 오동작하는 것으로 인식하지 않게 됨과 동시에 더미 임피던스(a..d)의 추가접속에 의해 전류가 감소하게 되어 상기한 폐회로의 구성소자에서 발생되는 발열량이 현저하게 저하되게 된다. 각각의 인젝터(A..D)가 더미 임피던스(a..d)와 직렬연결될 때 그 구동이 정지되는 이유는 전술한 바와 같다.

따라서, 본 발명은 인젝터(A..D)의 구동이 정지됨에 따른 엔진 경고등(미도시)과 같은 경고램프가 점등되어 이를 보고 운전자가 불안해하는 상태를 방지함과 동시에 엔진 ECU와 각종 전자제어장치, 예를 들면 트랜스미션 전자제어장치 또는 트랙션 제어장치(TCU; Traction Control Unit)와의 데이터 상호 전송시의 오동작도 방지할 수 있게 하며, 이에 따른 장치내부의 발열량도 현저하게 감소시킨다.

또한, 본 발명 장치의 아연도금 강판 재질의 케이스(500)는 본 발명의 장치가 엔진룸에 장착되어 사용될 때 엔진룸내의 열에 의해 그 케이스(500)의 형상이 변형되는 것을 방지하는 작용을 하며, 경우에 따라서는 본 발명 장치에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 방열구조의 작용도 한다.

도 4 및 도 5에 도시된 본 발명의 제2 실시예의 작용은 연료전환 스위치인 제1 스위치(15)의 조작을 통해 연료를 LPG로 사용할 때, 더미 임피던스 부하(a..d)와 인젝터(A..D)를 직렬로 연결시키는 제2 스위치들(40a..40d)의 동작이 제1 스위치(15)의 동작과 동시에 기계적으로 이루어진다는 점에서만 제1 실시예와의 차이점이 있으며, 그 이외에는 제1 실시예의 경우와 동일하다.

그러나, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 도 5에 도시되어 있는 바와 같은 제1 스위치(15)와 제2 스위치들(40a..40d)들이 한 몸체로 구성되는 다 접점 토글 스위치에 의해서 연료의 전환 및 인젝터의 구동을 정지시킬 수 있기 때문에 그 구성이 매우 단순해지는 장점이 있다. 또한, 제2 실시예의 구성부품인 다 접점 토글 스위치는 기계적인 외부의 힘(예를 들면, 운전자의 조작력)에 의해 동작하기 때문에 장치 전체의 내구성 및 신뢰성을 향상시키는 장점도 있으며, 더불어서 상기한 다 접점 토글 스위치는 릴레이와 같은 구성부품을 배제시키기 때문에 장치의 제조단가를 현저하게 저감시키는 장점도 있다.

지금까지 본 발명에 따른 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치를 4기통 엔진을 탑재한 차량을 예로 하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고 모든 인젝터 제어 가솔린 차량에 적용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치는, LPG 연료가 사용될 때 인젝터가 구동되지 않는 크기의 전압, 즉 미약 전류를 인젝터에 인가하여 그 구동을 정지시킴과 동시에 인젝터의 전기적 특성은 그대로 이용함으로써 엔진 ECU는 오동작하지 않도록 하고 종래 인젝터 보호장치에서와 같은 다량의 열이 방출되지 않도록 하는 이점을 제공한다.

또한, 본 발명은 종래 릴레이를 사용하여 인젝터로의 전원인가를 제어하던 것을 연료전환 스위치 자체를 통해 인젝터로의 전원인가 제어를 하도록 함으로써 릴레이의 사용을 배제하는 효과도 제공한다.

그리고, 본 발명은 장치 케이스의 재질을 아연도금 강판과 같은 강판 재질을 사용함으로써 엔진룸내의 열 및 장치 자체의 발생열에 의해 케이스가 변형되어 이로 인해 장치가 고장나는 것은 방지하도록 하며, 동시에 그 견고성을 향상시키는 장점도 제공한다.

더욱이, 본 발명에 따르면, 본 발명 장치에서 소모되는 전류가 적어지기 때문에 장치내부에서 사용되는 전기부품들의 내구성이 향상되게 되며, 전체적으로는 장치의 내구성도 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims (7)

1. 가솔린 연료펌프, 가솔린 엔진 전자제어장치, 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 의해 구동되는 가솔린 인젝터 및 LPG용 솔레노이드 밸브 등을 포함하여 연료로서 가솔린과 LPG를 겸용으로 사용할 수 있도록 된 차량의 연료전환장치에 있어서,

   연료로서 가솔린 또는 LPG가 선택적으로 사용되도록 상기 가솔린 연료펌프 또는 상기 LPG용 솔레노이드 밸브와 상기 연료전환 제어장치에 차량 전원을 선택적으로 인가하는 연료전환 스위치 수단과,

   상기 연료전환 스위치 수단에 의해 LPG가 연료로서 선택되었을 때 그 코일이 자화됨에 따라 그 스위치 접점이 온(ON)되는 릴레이 수단과,

   상기 릴레이 수단의 스위치 접점이 온되면, 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 의해 구동되는 상기 가솔린 인젝터에 직렬 연결되어 상기 가솔린 인젝터의 기계적 구동을 정지시키고 그 전기적 특성은 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 인가되도록 하는 더미 임피던스 부하를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 더미 임피던스 부하는 상기 가솔린 인젝터의 임피던스보다 8배 이상인 임피던스를 갖는 코일 인덕터인 것을 특징으로 하는 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 더미 임피던스 부하는 상기 가솔린 인젝터의 임피던스보다 8배 이상인 임피던스를 갖는 저항인 것을 특징으로 하는 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 더미 임피던스 부하는 상기 가솔린 인젝터의 임피던스보다 8배 이상인 임피던스를 갖는 코일 인덕터와 저항의 직렬 연결체인 것을 특징으로 하는 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 릴레이 수단 및 상기 더미 임피던스 부하가 실장되는 인쇄회로기판은 아연도금 강판의 재질로 된 케이스에 의해 케이싱되는 것을 특징으로 하는 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치.
6. 가솔린 연료펌프, 가솔린 엔진 전자제어장치, 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 의해 구동되는 가솔린 인젝터 및 LPG용 솔레노이드 밸브 등을 포함하여 연료로서 가솔린과 LPG를 겸용으로 사용할 수 있도록 된 차량의 연료전환장치에 있어서,

   연료로서 가솔린 또는 LPG가 선택적으로 사용되도록 상기 가솔린 연료펌프 또는 상기 LPG용 솔레노이드 밸브와 상기 연료전환 제어장치에 차량 전원을 선택적으로 인가하는 제1 스위치부와,

   연료로서 LPG가 사용될 때 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 의해 구동되는 가솔린 인젝터의 기계적 구동을 정지시키고 그 전기적 특성은 상기 가솔린 엔진 전자제어장치에 인가되도록 상기 가솔린 인젝터 각각에 직렬로 연결되는 더미 임피던스 부하, 및

   상기 제1 스위치부가 상기 차량 전원을 상기 LPG용 솔레노이드 밸브에 인가하도록 동작될 때 기계적으로 같이 동작되어 상기 더미 임피던스 부하를 상기 가솔린 인젝터에 직렬 연결시키는 제2 스위치부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제1 스위치부와 제2 스위치부는 공통 접점과 온 접점 및 오프 접점을 갖는 스위치가 적어도 5개 이상 구비되어 한 몸체를 이루는 토글 스위치인 것을 특징으로 하는 LPG와 가솔린 겸용 차량의 연료전환장치.