KR101354315B1 - Fuel change control apparatus for duel fuel engine - Google Patents
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Abstract
이중 연료를 사용하는 엔진의 연료전환 제어장치로서, 제1 연료제어 장치와 제1 인젝터의 사이에 연결되어 제1 연료제어 장치로부터의 제1 인젝터 구동신호가 제1 인젝터에 입력되는 것을 차단하는 구동신호 차단부, 제1 연료제어 장치로부터 제1 인젝터에 입력되는 제1 인젝터 구동신호를 감지하고, 감지된 제1 인젝터 구동신호에 대응하는 직류전압 신호를 출력하는 구동신호 감지부, 구동신호 감지부로부터의 직류전압 신호를 적분하고 장방형 펄스 신호로 변환하여, 제2 인젝터를 구동하는 제2 인젝터 구동신호를 생성하는 구동신호 생성부를 포함하여 구성되며, 연료 전환 전후에 분사 시간을 정밀하게 일치시킬 수 있고, 연료 전환 시에도 차량에 무리한 스트레스를 주지 않으면서 안정적인 주행이 가능하게 한다.A fuel switching control apparatus for an engine using dual fuel, comprising: a drive connected between a first fuel control device and a first injector to block input of a first injector drive signal from the first fuel control device to the first injector A signal blocking unit, a driving signal detecting unit detecting a first injector driving signal input to the first injector from the first fuel control device, and outputting a DC voltage signal corresponding to the detected first injector driving signal; And a drive signal generator for integrating the DC voltage signal from and converting the signal into a rectangular pulse signal to generate a second injector drive signal for driving the second injector. The injection time can be precisely matched before and after fuel switching. In addition, even when switching fuels, it is possible to perform stable driving without excessive stress on the vehicle.
Description
본 발명은 이중 연료를 사용하는 엔진의 연료전환 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 등에서 액화석유가스(LPG)나 압축천연가스(CNG) 등과 같은 2가지의 연료를 겸용해서 사용할 경우에, 공급되는 연료가 전환되더라도 정밀하고 안정적으로 연료를 공급할 수 있는 연료전환 제어장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a fuel switching control apparatus for an engine using a dual fuel, and more particularly, in the case of using two fuels such as liquefied petroleum gas (LPG) or compressed natural gas (CNG) in a vehicle or the like, The present invention relates to a fuel switching control device capable of supplying fuel precisely and stably even if the fuel to be supplied is switched.
고유가로 인하여, 휘발유보다 저렴한 LPG나 CNG와 같은 가스 연료가 차량용 연료로서 많이 사용되고 있다. 또한, 기존의 단일 연료를 사용하던 차량을 개조해서 더 저렴한 연료를 겸용할 수 있도록 하는 시도도 많이 이루어지고 있다. 예를 들어, 휘발유를 연료로 사용하는 차량의 연료 공급 부분을 개량하여 LPG나 CNG 연료도 함께 사용할 수 있도록 하고 있다.Due to high oil prices, gaseous fuels such as LPG and CNG, which are cheaper than gasoline, are used as vehicle fuels. In addition, many attempts have been made to retrofit vehicles that have been using a single fuel to make them more affordable. For example, the fuel supply portion of vehicles that use gasoline as a fuel has been improved so that LPG or CNG fuel can also be used.
이와 같이 차량 등의 엔진에서 이중 연료를 선택적으로 사용하기 위해서는, 공급되는 연료를 전환할 수 있는 연료 공급 장치가 필요하다.As described above, in order to selectively use the dual fuel in an engine such as a vehicle, a fuel supply device capable of switching the supplied fuel is required.
도 1에 종래의 이중 연료 공급 장치의 구성을 개략적으로 나타내었다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 연료용 ECU는 다수의 제1 인젝터를 구동하여 제1 연료를 엔진에 분사하고, 제2 연료용 ECU는 다수의 제2 인젝터를 구동하여 제2 연료를 엔진에 분사하는 구조로 되어 있다.1 schematically shows a configuration of a conventional dual fuel supply device. As shown in FIG. 1, the first fuel ECU drives a plurality of first injectors to inject a first fuel into the engine, and the second fuel ECU drives a plurality of second injectors to feed the second fuel into the engine. It has a structure to spray.
연료의 전환은 제1 연료용 ECU와 제2 연료용 ECU를 적절히 연동시켜 제어함으로써 가능한데, 이때 연료의 분사 시간을 정확히 변경시켜주어야 한다. 즉, 연료의 변경에 따라 엔진의 부하 등이 영향을 받지 않도록 변경 전의 분사 시간과 변경 후의 분사 시간이 일치되도록 해야 한다.The fuel can be switched by properly controlling the first fuel ECU and the second fuel ECU in conjunction with each other. In this case, the injection time of the fuel must be changed accurately. In other words, the injection time before the change and the injection time after the change must match so that the load of the engine is not affected by the change of the fuel.
이를 위해 종래에는 인젝터의 구동신호를 시간 프레임으로 직접 분석하여 측정하거나 단순한 적분 회로 등을 사용하여 측정하였다. 예를 들어, 도 1에서와 같이, 구동신호 측정기로 제1 인젝터에 인가되는 구동신호를 측정하여 제2 연료 ECU에 입력함으로써, 연료 전환 전후의 분사 시간 등이 일치하도록 제어할 수 있다(아래의 특허문헌 1 및 2 참조).For this purpose, the drive signal of the injector is conventionally measured by time frame analysis or measured using a simple integration circuit. For example, as shown in FIG. 1, the driving signal applied to the first injector is measured by the driving signal measuring unit and input to the second fuel ECU, so that the injection time before and after the fuel switching can be matched (below). See Patent Documents 1 and 2).
그러나 인젝터의 구동신호가 피크 앤 홀드(peak and hold) 방식인 경우, 구동신호가 고속으로 온/오프(On/Off)를 반복하기 때문에, 잡음이나 측정 오차 등이 발생하기 쉬워서 정확한 인젝터 구동신호의 측정이 곤란하였다. 이에 따라 연료의 전환 전후에 분사 시간이 정확히 일치되지 않는 문제가 있었다. However, when the drive signal of the injector is a peak and hold method, the drive signal is repeatedly turned on and off at a high speed, so that noise and measurement errors are likely to occur, so that the accurate injector drive signal Measurement was difficult. Accordingly, there is a problem that the injection time is not exactly matched before and after switching the fuel.
또한, 종래에는 연료 전환이 엔진의 전체 실린더에 대해 동시에 실행됨으로써, 갑작스러운 토크의 변화로 인해 차량에 기계적인 스트레스를 주거나 안정적인 주행에 장해를 줄 우려가 있었다.In addition, conventionally, fuel switching is simultaneously performed for all cylinders of the engine, thereby causing mechanical stress on the vehicle or obstacle to stable running due to sudden torque changes.
이와 같이, 종래의 이중 연료 공급 장치에서는 연료의 전환과 관련하여 개선해야 할 여러 가지 문제점이 있다.
As described above, in the conventional dual fuel supply apparatus, there are various problems to be improved in connection with the conversion of fuel.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이중 연료를 공급하는 연료 공급 장치에서 인젝터의 구동신호를 정확히 측정하여 연료 전환 전후에 분사 시간을 일치시킬 수 있고, 또한 연료 전환 시에도 차량에 무리한 스트레스를 주지 않으면서 안정적인 주행이 가능하도록 하는 연료전환 제어장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention is to solve the above problems, by accurately measuring the drive signal of the injector in the fuel supply device for supplying the dual fuel to match the injection time before and after the fuel conversion, and also unreasonable stress on the vehicle during fuel switching It is an object of the present invention to provide a fuel switching control device that enables a stable driving without giving.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연료전환 제어장치는 제1 연료제어 장치에 제어에 의해 제1 인젝터를 구동하여 제1 연료를 공급하고, 제2 연료제어 장치에 의해 제2 인젝터를 구동하여 제2 연료를 공급하는 이중연료 공급 장치에서, 상기 제1 연료와 제2 연료의 전환을 제어하는 연료전환 제어장치로서, 구동신호 차단부, 구동신호 감지부 및 구동신호 생성부를 포함하여 구성될 수 있다.In order to achieve the above object, the fuel switching control apparatus according to the present invention drives the first injector by the control to the first fuel control device to supply the first fuel, and the second fuel control device to drive the second injector In the dual fuel supply device for supplying a second fuel, a fuel switching control device for controlling the switching of the first fuel and the second fuel, comprising a drive signal blocking unit, a drive signal detector and a drive signal generator Can be.
상기 구동신호 차단부는 상기 제1 연료제어 장치와 상기 제1 인젝터의 사이에 연결되어, 상기 제1 연료제어 장치로부터의 제1 인젝터 구동신호가 상기 제1 인젝터에 입력되는 것을 차단하고, 상기 구동신호 감지부는 상기 제1 연료제어 장치로부터 상기 제1 인젝터에 입력되는 상기 제1 인젝터 구동신호를 감지하고, 감지된 상기 제1 인젝터 구동신호에 대응하는 직류전압 신호를 출력하고, 상기 구동신호 생성부는 상기 구동신호 감지부로부터의 상기 직류전압 신호를 적분하고 장방형 펄스 신호로 변환하여, 상기 제2 인젝터를 구동하는 제2 인젝터 구동신호를 생성한다.The driving signal blocking unit is connected between the first fuel control device and the first injector to block a first injector driving signal from the first fuel control device from being input to the first injector, and the driving signal The sensing unit detects the first injector driving signal input to the first injector from the first fuel control device, outputs a DC voltage signal corresponding to the detected first injector driving signal, and the driving signal generating unit The DC voltage signal from the driving signal detector is integrated and converted into a rectangular pulse signal to generate a second injector driving signal for driving the second injector.
또한, 상기 구동신호 차단부는, 상기 제1 연료제어 장치와 상기 제1 인젝터 사이에 직렬 연결된 저항과, 상기 저항에 병렬 연결된 릴레이 회로로 이루어지며, 상기 릴레이 회로가 연결 상태일 때에는 상기 제1 인젝터 구동신호가 상기 제1 인젝터에 인가되고, 상기 릴레이 회로가 비연결 상태일 때에는 상기 제1 인젝터 구동신호에 의한 상기 제1 인젝터의 구동이 차단된다.The driving signal blocking unit may include a resistor connected in series between the first fuel control device and the first injector, and a relay circuit connected to the resistor in parallel, and the first injector driving when the relay circuit is connected. When a signal is applied to the first injector and the relay circuit is in a disconnected state, driving of the first injector by the first injector driving signal is cut off.
상기 구동신호 감지부는 트랜지스터 스위칭 소자로 이루어지며, 상기 제1 인젝터의 구동신호가 하이(high)로 입력될 때마다 상기 트랜지스터가 온(ON) 되고, 상기 트랜지스터의 온(ON) 기간 동안만 직류전압 신호를 생성하여 출력함으로써, 상기 제1 인젝터에 입력되는 상기 제1 인젝터 구동신호를 직류전압 신호로 변환하여 상기 구동신호 생성부로 전달한다.The driving signal detecting unit includes a transistor switching element, and the transistor is turned on whenever the driving signal of the first injector is input high, and the DC voltage is applied only during the ON period of the transistor. By generating and outputting a signal, the first injector driving signal input to the first injector is converted into a DC voltage signal and transmitted to the driving signal generator.
상기 구동신호 생성부는, 상기 직류전압 신호를 적분하는 적분 회로와, 상기 적분된 신호를 기준 전압과 비교하여 장방형 펄스 신호로 출력시키는 비교기 회로를 포함하여 이루어지며, 출력된 펄스 신호는 상기 제2 연료제어 장치에 입력된다.The driving signal generator includes an integrating circuit for integrating the DC voltage signal and a comparator circuit for outputting the integrated signal as a rectangular pulse signal by comparing the integrated voltage with a reference voltage, and the output pulse signal is the second fuel. It is input to the control device.
한편, 상기 구동신호 생성부는 상기 비교기 회로의 출력 신호를 반전시켜 출력하는 반전입력 구동회로를 더 포함할 수 있다.The driving signal generator may further include an inverting input driving circuit for inverting and outputting an output signal of the comparator circuit.
또한, 상기 제1 연료는 LPG이고 상기 제2 연료는 CNG로 할 수 있다.The first fuel may be LPG, and the second fuel may be CNG.
또한, 상기 제1 인젝터와 제2 인젝터는 연료를 공급받는 엔진의 실린더 수에 따라 다수 개로 이루어지고, 이에 따라, 상기 구동신호 차단부, 구동신호 감지부 및 구동신호 생성부도 각각의 제1 인젝터 및 제2 인젝터의 개수에 대응하여 다수 개가 병렬로 포함될 수 있다.In addition, the first injector and the second injector may be formed in plural numbers according to the number of cylinders of the engine supplied with fuel. A plurality may be included in parallel to correspond to the number of second injectors.
상기 연료전환 제어장치는 상기 제2 연료제어 장치나 운전자의 직접 입력에 의한 제어신호를 입력받아 다수의 상기 제1 인젝터의 차단 시점을 보류시킴으로써, 상기 다수의 제1 인젝터의 구동 차단이 순차적으로 실행되도록 조정하여, 연료의 전환이 순차적으로 실행되도록 하는 순차 전환부를 더 포함할 수도 있다.The fuel switching control device receives a control signal by a direct input of the second fuel control device or a driver and suspends the shutoff time of the plurality of first injectors, so that the driving blocking of the plurality of first injectors is sequentially executed. Adjusting so that it may further include a sequential switching unit for switching the fuel to be performed sequentially.
상기 순차 전환부는 상기 제1 연료제어 장치와 상기 제1 인젝터 사이에 연결된 트랜지스터 스위칭 소자로 이루어지며, 상기 제어신호의 입력에 따라 상기 스위칭 소자가 동작하여 상기 제1 인젝터의 구동 차단이 일시적으로 보류되거나 실행되도록 한다.
The sequential switching part includes a transistor switching element connected between the first fuel control device and the first injector, and the switching element is operated according to an input of the control signal to temporarily block driving of the first injector. To be executed.
본 발명의 연료전환 제어장치는 다음과 같은 유리한 효과를 나타낸다.The fuel switching control apparatus of the present invention has the following advantageous effects.
먼저, 제1 연료의 분사 시간과 제2 연료의 분사 시간을 정밀하게 일치시킬 수 있으므로, 연료의 변경에 따른 영향을 최소화하면서 엔진을 정밀하게 동작시킬 수 있다. First, since the injection time of the first fuel and the injection time of the second fuel can be precisely matched, the engine can be operated precisely while minimizing the effect of the fuel change.
또한, 인젝터 구동신호인 피크 앤 홀드 신호를 스위칭 소자와 전원전압을 사용하여 가공하여 입력한 후, 분사 시간 측정을 위한 처리를 함으로써, 잡음에 강하고 지연 등이 발생하지 않는 안정적인 신호 처리를 할 수 있다.In addition, the peak and hold signal, which is an injector driving signal, is processed and input using a switching element and a power supply voltage, and then processed for injection time measurement, thereby enabling stable signal processing that is resistant to noise and does not cause delays. .
또한, 다수의 인젝터에 대한 차단을 동시에 하지 않고 순차적으로 차단할 수 있는 순차 전환부를 포함함으로써 연료 전환을 순차적으로 실행할 수 있어, 연료 전환에 따른 차량의 기계적인 스트레스를 감소시키고 더욱 안정적인 차량의 주행이 가능하다.
In addition, by including a sequential switching unit that can be sequentially blocked without blocking the plurality of injectors at the same time, it is possible to perform the fuel switching in sequence, reducing the mechanical stress of the vehicle due to the fuel switching and more stable running of the vehicle Do.
도 1은 종래의 이중 연료 공급 장치의 구성을 개념적으로 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료전환 제어장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 도 2의 연료전환 제어장치에서 구동신호 발생부의 상세 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연료전환 제어장치의 회로 구성도.
도 5는 본 발명이 실시예에 따른 연료전환 제어장치에서 순차 전환부의 동작 과정을 설명하는 회로도.
도 6은 도 4의 연료전환 제어장치의 회로 구성도에서 주요 지점의 신호의 파형을 나타내는 파형도.
도 7은 상기 도 4의 회로가 6개 병렬로 이루어진 회로 구성도.1 is a block diagram conceptually illustrating a configuration of a conventional dual fuel supply device.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a fuel switching control apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a driving signal generator in the fuel switching control apparatus of FIG. 2.
Figure 4 is a circuit diagram of a fuel switching control device according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram illustrating an operation process of a sequential switching unit in a fuel switching control apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a waveform diagram showing waveforms of signals at major points in the circuit configuration diagram of the fuel switching control device of FIG. 4;
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating six parallel circuits of FIG. 4.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2에 본 발명의 실시예에 따른 연료전환 제어장치의 구성을 블록도로 나타내었다.2 is a block diagram showing the configuration of a fuel switching control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전환 제어장치는 제1 연료 ECU(110)에 의해 제어되는 다수의 제1 인젝터(120)와, 제2 연료 ECU(130)에 의해 제어되는 다수의 제2 인젝터(140)를 포함하는 연료 공급 장치에서 연료의 전환을 제어하는 장치로서, 구동신호 차단부(210), 구동신호 감지부(220), 구동신호 생성부(230) 및 순차 전환부(240)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the fuel switching controller according to the present invention includes a plurality of
상기 제1 인젝터(120)는 제1 연료 ECU(110)로부터 구동신호가 입력되면 연료를 분사하고, 상기 제2 인젝터(140)는 제2 연료 ECU(130)로부터 구동신호가 입력되면 연료를 분사한다. 상기 제1 인젝터(120) 및 제2 인젝터(140)는 엔진의 실린더 수에 따라 각각 다수 개가 사용되나, 도면에서는 편의상 하나의 블록으로 도시하였다.The
먼저, 구동신호 차단부(210)는 상기 제1 연료 ECU(110)와 상기 제1 인젝터(120) 사이에 연결되어, 상기 제1 인젝터(120)에 구동신호가 인가되지 않도록 한다.First, the driving
구체적 예로서, 상기 구동신호 차단부(210)는 상기 제1 연료 ECU(110)와 상기 제1 인젝터(120)의 사이에 저항을 직렬 연결하고 상기 저항에 릴레이를 병렬 연결하여 구성할 수 있다. 도 4에 본 발명의 실시예에 따른 연료 전환 장치의 회로 구성도를 구체적인 예로서 나타내었으며, 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 구동신호 차단부(210)는 상기 제1 연료 ECU(110)의 구동신호 출력단(A_ECUPINJ_A)과 제1 인젝터(120)의 구동신호 입력단(A_PINJ_A)에 직렬 연결된 저항(R7)과, 상기 저항에 병렬 연결된 릴레이 회로(K1)로 구성될 수 있다. 상기 릴레이 회로(K1)는 정상 상태에서 연결 상태(ON)로 유지되며, 제2 연료 ECU(130)로부터의 제어 신호 등에 의해 연결이 끊어진 비연결 상태(OFF)로 전환될 수 있다.As a specific example, the driving
상기와 같은 구성에 의해, 상기 릴레이 회로(K1)가 연결 상태(ON)일 때에는 상기 제1 연료 ECU(110)의 구동신호가 상기 제1 인젝터(120)로 인가되고, 상기 제1 인젝터(120)는 제1 연료를 분사함으로써, 제1 연료 공급 모드가 실행된다. By the above configuration, when the relay circuit K1 is in the connected state (ON), the driving signal of the
반대로, 상기 제2 연료 ECU(130)로부터의 제어 신호 등에 의해 상기 릴레이 회로(K1)가 비연결 상태(OFF)로 되면, 상기 저항(R7)이 상기 제1 연료 ECU(110)와 상기 제1 인젝터(120) 사이에 직렬 연결된 상태로 되어, 상기 저항(R7)으로 인해 상기 제1 인젝터(120)에 공급되는 전류가 감소된다. 이에 따라, 상기 제1 인젝터(120) 내부의 밸브가 동작할 수 없게 되어 상기 제1 인젝터(120)의 구동이 차단되고, 이후 설명하는 바와 같이 상기 제2 인젝터(140)가 제2 연료를 분사하는 제2 연료 공급 모드로 전환된다. 상기 저항(R7)의 저항값은 연료 공급 장치의 특성에 따라 정해지며, 대략 120 Ω 정도가 바람직하다.On the contrary, when the relay circuit K1 is disconnected (OFF) due to a control signal from the
여기서, 상기 제1 연료 ECU(110)의 구동신호 출력단(A_ECUPINJ_A)과 제1 인젝터(120)의 구동신호 입력단(A_PINJ_A)을 단선시켜서 구동신호를 차단하지 않고 상기 저항(R7)을 연결하여 차단하는 것은, 제1 연료 ECU(110) 내에 인젝터 전류 감지 기능이 있어서 완전한 단선일 경우 엔진 체크 신호를 발생시키기 때문에, 이를 방지하기 위해 제1 인젝터(120)가 구동하지 않을 정도의 소량의 전류가 흐를 수 있게 하기 위함이다. Here, the driving signal output terminal A_ECUPINJ_A of the
다음으로, 구동신호 감지부(220)는 상기 제1 연료 ECU(110)로부터 상기 제1 인젝터(120)에 입력되는 구동신호를 감지하고, 감지된 구동신호에 대응하는 직류전압 신호를 출력한다.Next, the
구체적인 예로서, 상기 구동신호 감지부(220)는 트랜지스터 스위칭 소자로 구성될 수 있는데, 도 4에 나타낸 바와 같이, 트랜지스터(Q2), 저항(R8, R12) 및 다이오드(D7)으로 구성될 수 있다. As a specific example, the driving
이러한 구성에 의해, 상기 제1 인젝터(120)의 구동신호(피크 앤 홀드 신호)가 하이(high)로 입력될 때마다 상기 트랜지스터(Q2)가 온(ON) 되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 온(ON) 기간 동안만 직류전압 신호를 생성하여 출력한다. 즉, 상기 구동신호 감지부(220)는 상기 제1 인젝터(120)에 입력되는 구동신호를 직류전압 신호로 변환하여 상기 구동신호 생성부(230)로 전달한다.With this configuration, whenever the driving signal (peak and hold signal) of the
다음으로, 상기 구동신호 생성부(230)는 상기 구동신호 감지부(220)로부터의 직류전압 신호를 적분하고 장방형 펄스 신호로 변환하여, 상기 제2 인젝터(140)를 구동하는 구동신호를 생성한다.Next, the
구체적인 예로서, 상기 구동신호 생성부(230)는 상기 직류전압 신호를 적분하는 적분 회로(231)와, 상기 적분된 신호를 기준 전압과 비교하여 장방형 펄스 신호로 출력시키는 비교기 회로(231)로 구성될 수 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 적분 회로(231)은 저항(R14, R17, R21) 및 커패시터(C2)로 구성할 수 있고, 상기 비교기 회로(231)는 저항(R9, R13, R21), 커패시터(C1, C3) 및 연산증폭기(U1A)로 구성할 수 있다. As a specific example, the driving
상기 구동신호 생성부(230)부에서 출력된 펄스 신호는 상기 제2 인젝터(220)를 제어하는 제2 연료 ECU(130)에 입력되어 제2 인젝터(220)를 구동하는 구동신호를 생성하는 데에 이용된다. 경우에 따라서는, 상기 구동신호 생성부(230)에서 출력된 펄스 신호가 상기 제2 인젝터(220)의 구동신호로서 직접 인가될 수도 있다.The pulse signal output from the driving
상기 구동신호 생성부(230)는 상기 적분 회로(231)와 상기 비교기 회로(231)에 추가로 반전입력 구동회로(233)를 더 포함할 수도 있다. 즉, 상기 제2 연료 ECU(130)가 반전된 펄스 신호의 입력을 필요로 하는 경우에는, 반전입력 구동회로(233)를 통해 신호를 반전시켜 출력한다. 반전입력 구동회로(233)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 저항(R5), 다이오드(D5) 및 트랜지스터(Q4)로 구성할 수 있다.The driving
상기한 바와 같이, 본 발명의 연료전환 제어장치에서는 제1 연료 ECU(110)로부터의 피크 앤 홀드 구동신호를 직접 구동신호 생성부(230)에 입력하지 않고, 구동신호 감지부(220)의 트랜지스터(Q2)를 도통시키는 신호로 이용한다. 즉, 피크 앤 홀드 신호의 파형 형태에 따라 상기 트랜지스터(Q2)의 온/오프(ON/OFF)가 결정되고, 이에 따라 전원전압(VDD)이 입력된 피크 앤 홀드 신호와 동일한 형태로 구동신호 생성부(230)에 입력된다. 이와 같이 피크 앤 홀드 신호를 가공하여 구동신호 생성부(230)에 입력하면, 통상 12V 정도의 전원전압(VDD)이 사용되므로 더욱 안정적으로 전하가 공급될 수 있어, 잡음에 강하고 지연 등이 발생하지 않는 안정적인 신호 처리를 할 수 있다. As described above, the fuel switching control apparatus of the present invention does not input the peak and hold driving signal from the
상기 연료 공급 장치에서 공급하는 연료의 예로서는 휘발유, LPG, CNG 등이 있으며, 이들 중 두 종류의 연료를 겸용해서 공급할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 연료 전환 장치는 제1 연료로서 LPG를 사용하는 차량을 개조하여, 제2 연료로서 CNG를 겸용할 수 있도록 하는 경우에 더욱 적합하다.Examples of the fuel supplied by the fuel supply device include gasoline, LPG, CNG, and the like, and two kinds of fuels can be used in combination. In particular, the fuel switching device according to the present invention is more suitable in the case of remodeling a vehicle using LPG as the first fuel so that CNG can be used as the second fuel.
또한, 상기 제1 인젝터(120) 및 제2 인젝터(140)가 엔진의 실린더 수에 따라 각각 다수 개로 이루어져 있으므로, 이에 따라, 상기 구동신호 차단부(210), 구동신호 감지부(220) 및 구동신호 생성부(230)도 각각의 제1 인젝터(120) 및 제2 인젝터(140)의 개수에 대응하여 다수 개가 병렬로 연료전환 제어장치에 포함된다. 즉, 차량이 4기통 엔진일 경우에는 구동신호 차단부(210), 구동신호 감지부(220) 및 구동신호 생성부(230)로 이루어진 회로가 각각 병렬로 4개가 포함되고, 차량이 6기통 엔진일 경우에는 각각 병렬로 6개가 포함된다. 도 7에 차량이 6기통 엔진일 경우에 상기 도 4의 회로가 6개 병렬로 이루어진 일례를 나타내었다.In addition, since the
한편, 본 발명에 따른 연료전환 제어장치는 상기 제2 연료 ECU(220)나 운전자의 직접 입력에 의한 제어신호를 입력 받고, 상기 제어신호의 입력에 따라 상기 제1 인젝터 구동신호의 차단 시점을 조정하는 순차 전환부(240)를 추가로 포함할 수 있다. 즉, 순차 전환부(240)는 각각의 제1 인젝터(120)의 구동을 차단하는 시점을 일시적으로 보류시켜, 다수의 제1 인젝터(120)의 구동 차단이 순차적으로 실행되도록 조정할 수 있다. 이에 따라 제1 연료에서 제2 연료로의 전환도 순차적으로 실행된다.On the other hand, the fuel switching control apparatus according to the present invention receives the control signal by the direct input of the
상기 순차 전환부(240)는 트랜지스터 스위칭 소자로 구성할 수 있는데, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 연료 ECU(110)의 구동신호 출력단(A_ECUPINJ_A)과 제1 인젝터(120)의 구동신호 입력단(A_PINJ_A) 사이에 연결된 트랜지스터(Q1A), 다이오드(D1, D2) 및 저항(R1, R3)로 구성할 수 있다.The
도 5에 상기 순차 전환부(240)가 동작하는 과정을 나타내었다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 트랜지스터(Q1A)의 게이트에 제어신호가 하이(high)로 입력되어 상기 트랜지스터(Q1A)가 턴 온(TURN ON) 상태로 되면, 상기 릴레이 회로(K1)가 비연결 상태(OFF)이더라도[상기 구동신호 차단부(210)에 의해 상기 제1 인젝터(120)가 구동 차단 상태로 되었더라도], 상기 제1 인젝터(120)가 구동 상태를 유지한다. 반면, 상기 트랜지스터(Q1A)의 게이트에 제어신호가 로우(low)로 입력되어 상기 트랜지스터(Q1A)가 턴 오프(TURN OFF) 상태로 되면, 상기 릴레이 회로(K1)의 연결 상태에 따라 제1 인젝터(120)가 즉시 구동 차단될 수 있다. 5 shows a process in which the
이와 같이 상기 트랜지스터(Q1A)의 동작에 따라 상기 제1 인젝터(120)의 구동 차단을 일시적으로 보류시킴으로써, 연료의 전환도 일시적으로 보류시킬 수 있다.As described above, by temporarily suspending the driving of the
이와 같이 다수의 제1 인젝터(120)의 차단을 동시에 하지 않고 순차적으로 차단시켜 연료의 전환을 각각의 인젝터에 대해 순차적으로 실행함으로써, 연료 전환에 따른 차량의 기계적인 스트레스를 감소시키고 더욱 안정적인 주행이 가능하게 된다.In this way, by sequentially blocking the plurality of
도 6에 도 4의 연료 전환 장치의 회로 구성도에서 주요 지점의 신호의 파형을 나타내었다. 6 shows the waveforms of the signals at the main points in the circuit configuration diagram of the fuel switching device of FIG. 4.
도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 인젝터(120)의 구동신호로서 피크 앤 홀드 신호(A 파형)가 입력되고, 입력된 피크 앤 홀드 신호는 구동신호 감지부(220)와 적분 회로(231)을 지나서 단일 파형 형태(B 파형)로 변환되고, 비교기 회로(232)에 의해 장방형 펄스 형태(C 파형)로 변환되고, 반전입력 구동회로(233)에 의해 상하 반전된 파형(D 파형)으로 출력된다.As shown in FIG. 6, a peak and hold signal (A waveform) is input as a driving signal of the
이러한 최종 신호(D 파형)이 제2 연료 ECU(130)에 입력되어, 제1 인젝터 구동신호와 동일한 분사 시간을 갖는 제2 인젝터 구동신호로서 제2 인젝터(140)에 인가되게 된다. 따라서 연료를 전환하더라도 동일한 분사 시간으로 각 인젝터가 구동될 수 있으므로, 앞서 설명한 연료의 변경에 따른 여러 문제점들이 발생하지 않는다.The final signal (D waveform) is input to the
본 발명은 상기한 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 상이한 실시예를 구성할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해지며, 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described with reference to the preferred embodiments described above and the accompanying drawings, it is to be understood that the invention may be embodied in different forms without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, the scope of the present invention is defined by the appended claims, and is not to be construed as limited to the specific embodiments described herein.
110: 제1 연료 ECU 120: 제1 인젝터
130: 제2 연료 ECU 140: 제2 인젝터
210: 구동신호 차단부 220: 구동신호 감지부
230: 구동신호 생성부 240: 순차 전환부
231: 적분 회로 232: 비교기 회로
233: 반전입력 구동회로110: first fuel ECU 120: first injector
130: second fuel ECU 140: second injector
210: driving signal blocking unit 220: driving signal detection unit
230: driving signal generation unit 240: sequential switching unit
231: integrating circuit 232: comparator circuit
233: inverting input driving circuit
Claims (7)
상기 제1 연료제어 장치와 상기 제1 인젝터의 사이에 연결되어, 상기 제1 연료제어 장치로부터의 제1 인젝터 구동신호가 상기 제1 인젝터에 입력되는 것을 차단하는 구동신호 차단부로 구성하되, 상기 구동신호 차단부는, 상기 제1 연료제어 장치와 상기 제1 인젝터 사이에 직렬 연결된 저항과, 상기 저항에 병렬 연결된 릴레이 회로로 이루어지며, 상기 릴레이 회로가 연결 상태일 때에는 상기 제1 인젝터 구동신호가 상기 제1 인젝터에 인가되고, 상기 릴레이 회로가 비연결 상태일 때에는 상기 제1 인젝터 구동신호에 의한 상기 제1 인젝터의 구동이 차단되며, 상기 구동신호 감지부는 트랜지스터 스위칭 소자로 이루어지며, 상기 제1 인젝터의 구동신호가 하이(high)로 입력될 때마다 상기 트랜지스터가 온(ON) 되고, 상기 트랜지스터의 온(ON) 기간 동안만 직류전압 신호를 생성하여 출력함으로써, 상기 제1 인젝터에 입력되는 상기 제1 인젝터 구동신호를 직류전압 신호로 변환하여 상기 구동신호 생성부로 전달되게 하고, 상기 구동신호 생성부는, 상기 직류전압 신호를 적분하는 적분 회로와, 상기 적분된 신호를 기준 전압과 비교하여 장방형 펄스 신호로 출력시키는 비교기 회로를 포함하여 이루어지며, 출력된 펄스 신호는 상기 제2 연료제어 장치에 입력되게 하는 것과,
상기 제1 연료제어 장치로부터 상기 제1 인젝터에 입력되는 상기 제1 인젝터 구동신호를 감지하고, 감지된 상기 제1 인젝터 구동신호에 대응하는 직류전압 신호를 출력하는 구동신호 감지부와,
상기 구동신호 감지부로부터의 상기 직류전압 신호를 적분하고 장방형 펄스 신호로 변환하여, 상기 제2 인젝터를 구동하는 제2 인젝터 구동신호를 생성하는 구동신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전환 제어 장치.
In the dual fuel supply apparatus for driving the first injector to supply a first fuel by the control to the first fuel control device, and to supply the second fuel by driving the second injector by the second fuel control device, the first fuel A fuel switching controller for controlling the switching of fuel and a second fuel,
A driving signal blocking unit connected between the first fuel control device and the first injector to block input of the first injector driving signal from the first fuel control device to the first injector, wherein the driving The signal blocking unit includes a resistor connected in series between the first fuel control device and the first injector, and a relay circuit connected in parallel to the resistor, and the first injector driving signal is generated when the relay circuit is connected. The first injector is applied to the first injector, and when the relay circuit is in a disconnected state, the driving of the first injector by the first injector driving signal is cut off, and the driving signal detecting unit is formed of a transistor switching element. Each time a driving signal is input high, the transistor is turned on, and only during the ON period of the transistor. By generating and outputting a voltage signal, the first injector driving signal input to the first injector is converted into a DC voltage signal to be transmitted to the driving signal generator, and the driving signal generator is configured to integrate the DC voltage signal. An integrator circuit and a comparator circuit for outputting the integrated signal as a rectangular pulse signal by comparing with the reference voltage, wherein the output pulse signal is input to the second fuel control device;
A driving signal detection unit for sensing the first injector driving signal input to the first injector from the first fuel control device and outputting a DC voltage signal corresponding to the detected first injector driving signal;
And a driving signal generator for integrating the DC voltage signal from the driving signal detector and converting the DC voltage signal into a rectangular pulse signal to generate a second injector driving signal for driving the second injector. .
상기 구동신호 생성부는 상기 비교기 회로의 출력 신호를 반전시켜 출력하는 반전입력 구동회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전환 제어 장치.The method of claim 1,
And the driving signal generator further includes an inverting input driving circuit for inverting and outputting an output signal of the comparator circuit.
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