KR100236212B1 - Air heater control device and method for engine of a vehicle - Google Patents

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Abstract

에어 히터로 흐르는 전류값을 측정하여 기관에 흡입되는 흡기의 양을 조절함으로써 상기 에어 히터로 흐르는 전류값을 일정 기준치 이상으로 되지 않도록 하는 자동차용 엔진의 에어 히터 제어장치 및 그 제어방법을 제공하기 위하여, 본 발명은 에어 히터(20)의 전류값과 흡기온센서와 수은센서와 엔진회전수의 데이터값을 전송받는 컨트롤유닛(70)과; 상기 컨트롤유닛(70)의 제어에 따라 온/오프되는 솔레노이드밸브(30)와; 상기 솔레노이드밸브(30)의 온/오프 작동에 따라 흡기 또는 차단되도록 상기 솔레노이드밸브(30)와 연결된 베큠펌프(40) 및 부압밸브(50)와; 상기 부압밸브(50)에 연통되어 흡기의 양을 조절하도록 흡기다기관(10)의 상류에 설치된 셔틀밸브(30)를 포함하는 구성으로 이루어지며, 그 제어방법은 에어 히터(20)의 전류를 검출하는 단계(S10)와; 상기 에어 히터(20)의 전류가 미리 설정된 전류값의 범위에 포함되는가를 판단하는 단계(S20)와; 상기 에어 히터의 전류값이 설정 전류값의 범위에 포함되면 셔틀밸브를 일정 구간 오픈시키고, 상기 에어 히터의 전류값이 설정 전류값의 범위에 초과되면 셔틀밸브를 닫는 단계(S30)로 이루어진다.In order to provide an air heater control apparatus for a vehicle engine and a method of controlling the same, by measuring an electric current flowing through an air heater to adjust an amount of intake air sucked into the engine so that the electric current flowing through the air heater does not exceed a predetermined reference value. The present invention includes a control unit 70 for receiving a current value of the air heater 20 and the data value of the intake air temperature sensor, the mercury sensor, and the engine speed; A solenoid valve 30 turned on / off under the control of the control unit 70; A vacuum pump 40 and a negative pressure valve 50 connected to the solenoid valve 30 so as to be intake or cut off according to the on / off operation of the solenoid valve 30; And a shuttle valve 30 which is communicated with the negative pressure valve 50 and installed upstream of the intake manifold 10 to adjust the amount of intake air. The control method detects a current of the air heater 20. Step S10; Determining whether the current of the air heater 20 is included in a range of a preset current value (S20); When the current value of the air heater is included in the range of the set current value, the shuttle valve is opened for a predetermined period, and when the current value of the air heater exceeds the range of the set current value, the step of closing the shuttle valve (S30).

Description

자동차용 엔진의 에어 히터 제어장치 및 그 제어방법Air heater control device and control method for automobile engine

본 발명은 정의 온도계수로 제어되는 에어 히터를 구비한 자동차용 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉간 시동직후 반 실화 상태에서 에어히터로 흐르는 전류값이 상승하게 됨에 따라 에어 히터의 하니스가 녹게되는 것을 방지하도록 전류값을 제어 할 수 있게 된 자동차용 엔진의 에어 히터 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automobile engine having an air heater controlled by a positive temperature coefficient, and more particularly, the harness of the air heater is melted as the current value flowing to the air heater increases in a semi-misfired state immediately after cold start. The present invention relates to an air heater control apparatus for an automotive engine capable of controlling a current value so as to prevent the same.

내연기관은 자기 스스로의 힘으로 시동이 되지 못하므로 시동을 시키기 위해서는 출력축을 외부로부터 어떠한 방법으로든 회전시켜 주지 않으면 안된다. 특히 저온에서의 기관 시동에 가장 큰 영향을 미치는 인자가 환경의 온도이다.Since the internal combustion engine cannot be started by its own force, in order to start, the output shaft must be rotated in any way from the outside. In particular, the temperature that most influences engine startup at low temperatures is the temperature of the environment.

일반적으로 가솔린 엔진은 압축비가 낮고, 불꽃점화이어서 한냉일 때 외에는 시동에 대한 곤란이 없다. 그러나, 디젤엔진은 압축비가 높고, 자기착화이므로 저온 때의 시동에는 여러 가지 문제가 발생된다.In general, gasoline engines have a low compression ratio and are spark ignited so that there is no difficulty in starting except when cooled. However, since diesel engines have a high compression ratio and are self-ignition, various problems arise in starting at low temperatures.

엔진의 저온 시동은 여러 가지의 조건이 복잡하게 얽혀서 단순하지 않다. 한냉일 때에는 엔진 전체의 온도가 낮아지며, 실린더 벽의 온도는 시동할 때 저온 대기를 흡입하게 된다. 또 물재킷 내의 냉각 매질에도 영향을 받아서 보다 저온상태로 된다. 그리고, 연료가 실린더 내에 분사되면 저온에 의해 오일의 유동성은 악화되고, 점성저항의 증대로 엔진의 회전저항은 더욱 커지게 된다. 따라서 회전속도의 상승은 바랄 수 없게 되고, 착화에 필요한 압축온도에 달하지 못해서 시동성은 나빠지게 된다.Cold start of the engine is not simple due to the complex combination of conditions. In the cold, the temperature of the entire engine is lowered, and the temperature of the cylinder wall inhales the cold atmosphere at startup. It is also affected by the cooling medium in the water jacket, which results in a lower temperature. When the fuel is injected into the cylinder, the fluidity of the oil is deteriorated due to the low temperature, and the rotational resistance of the engine is further increased due to the increase in the viscosity resistance. Therefore, the increase in the rotational speed cannot be hoped for, and the startability is deteriorated because the compression temperature required for ignition is not reached.

즉, 저온에 대해서는 시동장치의 성능이 저하되고 엔진을 회전시키는 능력이 떨어지게 된다.That is, at low temperatures, the performance of the starter is lowered and the ability to rotate the engine is lowered.

이를 위해서 기관에는 흡기 또는 혼합기의 온도를 보상시켜주기 위한 에어 히터(pre-heater system)가 설치되어 있다.To this end, the engine is equipped with an air heater (pre-heater system) to compensate for the temperature of the intake or mixer.

그러나, 종래의 에어 히터는 흡기온센서, 수은센서 및 엔진회전수의 데이터를 입력받아 미리 입력된 데이터값과 비교연산하여 에어 히터에 전류값을 판단하는 컨트롤유닛의 제어에 따라 구동되는 구조인 바, 드로틀 밸브의 개도량에 따라 흡기의 양에 차이가 발생되면 이에 적절히 대응하지 못하여 에어 히터에 과다한 전류값이 검출된다는 문제점이 있었다.However, the conventional air heater is a structure that is driven by the control of the control unit that receives the data of the intake air temperature sensor, the mercury sensor and the engine speed and compares with the data values previously input to determine the current value in the air heater. However, when a difference in the amount of intake air occurs depending on the opening amount of the throttle valve, there is a problem that an excessive current value is detected in the air heater because it does not correspond appropriately.

다시 말하면, 에어 히터에 과다한 전류가 공급됨에 따라 차량의 상태에 따른 적절한 흡기의 온도 보상이 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 상기 에어 히터에 설치된 와이어 하니스 등이 녹아내리게 된다는 문제점이 있었다.In other words, when excessive current is supplied to the air heater, not only does not compensate for the temperature of the intake air appropriately according to the state of the vehicle, but also has a problem that the wire harness and the like installed in the air heater are melted.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 에어 히터로 흐르는 전류값을 측정하여 기관에 흡입되는 흡기의 양을 조절함으로써 상기 에어 히터로 흐르는 전류값을 일정 기준치 이상으로 되지 않도록 하는 자동차용 엔진의 에어 히터 제어장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made in view of the above problems, an object of the present invention is to measure the current value flowing to the air heater to adjust the amount of intake air intake into the engine to the current value flowing to the air heater above a certain reference value An object of the present invention is to provide an air heater control apparatus for a vehicle engine and a control method thereof.

이로써, 차량의 상태에 따른 흡기의 온도를 적절히 제어함과 아울러, 와이어 하니스 등 부속품이 녹아내리는 것을 방지하는 데 그 근원적인 목적이 있다.As a result, the primary purpose is to properly control the temperature of the intake air according to the state of the vehicle and to prevent the accessories such as the wire harness from melting.

제1도는 본 발명에 의한 자동차용 엔진의 에어 히터 제어장치의 구성을 나타내는 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of an air heater control apparatus for an automobile engine according to the present invention.

제2도는 본 발명에 의한 자동차용 엔진의 에어 히터 제어장치의 작동 순서를 나타내는 흐름도이다.2 is a flow chart showing the operation sequence of the air heater control apparatus for an automobile engine according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 흡기다기관 20 : 에어 히터10: intake manifold 20: air heater

30 : 셔틀밸브 40 : 배큠펌프30: shuttle valve 40: back pump

50 : 부압밸브 60 : 솔레노이드밸브50: negative pressure valve 60: solenoid valve

70 : 컨트롤유닛 E : 엔진본체70: control unit E: engine body

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징은 에어 히터로 연동되는 흡기다기관의 상류에 셔틀 밸브를 설치하고, 미리 입력된 설정 조건에 대응하도록 셔틀 밸브를 제어함으로써 에어 히터에 흐르는 흡기량을 조절하여, 상기 에어 히터로 흐르는 전류값을 제어하는 데 있다.Features of the present invention for realizing the above object is to install a shuttle valve upstream of the intake manifold interlocked with the air heater, and by controlling the shuttle valve to correspond to the preset setting conditions to adjust the intake air flowing in the air heater, It is to control the current value flowing to the air heater.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 당업자가 용이하게 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 의한 자동차용 엔진의 에어 히터 제어장치는 제1도에 도시한 바와 같이 엔진본체(E)로 연동되는 흡기다기관(10)에는 에어 히터(20)가 설치되어 흡기온을 보상하도록 되어 있다. 그리고, 상기 흡기다기관(10)의 상류에는 셔틀밸브(30)가 설치되어 베큠펌프(40) 및 부압밸브(50)를 조절하는 솔레노이드밸브(60)의 온/오프에 따라 개도량이 조절되도록 되어 있다.In the air heater control apparatus for an automobile engine according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the air heater 20 is installed in the intake manifold 10 interlocked with the engine main body E to compensate for the intake air temperature. have. In addition, an opening amount of the shuttle valve 30 is installed upstream of the intake manifold 10 to adjust the opening degree according to the on / off of the solenoid valve 60 that controls the vacuum pump 40 and the negative pressure valve 50. .

한편, 상기 에어 히터(20)와 전기적으로 연결된 컨트롤유닛(70)에는 상기 에어 히터(20)로 흐르는 전류값이 입력됨과 아울러 흡기온, 수온 및 엔진회전수 데이터값이 입력된다.On the other hand, the control unit 70 is electrically connected to the air heater 20, the current value flowing to the air heater 20 is input, as well as the intake air temperature, water temperature and engine speed data values.

즉, 제2도에 도시된 바와 같이 컨트롤유닛(70)에 에어 히터(20)의 전류값이 입력되면(S10), 상기 컨트롤유닛(70)은 상기 에어 히터(20)의 전류값을 흡기온, 수온, 엔진회전수의 데이터값과 미리 설정된 데이터값을 비교 연산하고, 그 상태하에서 에어 히터(20)의 전류값이 적절한가를 판단한다.(S20)That is, when the current value of the air heater 20 is input to the control unit 70 as shown in FIG. 2 (S10), the control unit 70 intakes the current value of the air heater 20 intake temperature , And compares the data value of the water temperature, the engine speed with the preset data value, and determines whether the current value of the air heater 20 is appropriate under the condition. (S20)

이와 같이 판단된 에어 히터(20)의 전류값이 미리 설정된 데이터값 보다 크면 컨트롤유닛(70)은 솔레노이드밸브(60)를 온시켜 알터네이터의 베큠펌프(40) 부압이 베큠펌프(40)에 작용되도록하여 셔틀밸브(30)를 닫는 방향으로 제어한다.(S30)When the current value of the air heater 20 determined as described above is greater than the preset data value, the control unit 70 turns on the solenoid valve 60 so that the negative pressure of the vacuum pump 40 of the alternator acts on the vacuum pump 40. To control the closing direction of the shuttle valve (30).

또한, 상기 판단된 에어 히터(20)의 전류값이 미리 설정된 데이터값 보다 작으면 컨트롤유닛(70)은 솔레노이드밸브(60)를 오프시켜 알터네이터의 베큠펌프(40) 부압이 부압밸브(50)에 작용되는 것을 차단하여 셔틀밸브(30)를 여는 방향으로 보상한다.(S40)In addition, when the determined current value of the air heater 20 is smaller than the preset data value, the control unit 70 turns off the solenoid valve 60 so that the negative pressure of the vacuum pump 40 of the alternator is reduced to the negative pressure valve 50. Compensation for opening the shuttle valve 30 by blocking the operation. (S40)

이와 같이 작동되는 본 실시예에 의한 자동차용 엔진의 에어 히터 제어장치는 에어 히터(20)를 통과하는 흡기량을 제어함으로써, PCT 에어 히터의 특징인 자기 온도 제어 작용에 따라 흡기량 증가에 비하여 전류값이 증가하는 것을 방지한다.The air heater control apparatus of the vehicle engine according to the present embodiment operated as described above controls the intake air passing through the air heater 20, so that the current value is increased compared to the increase in the intake air amount according to the magnetic temperature control action characteristic of the PCT air heater. Prevent increase.

상기 실시예에서 에이 히터의 전류값측정은 와이어 하니스의 온도를 직접 검출하는 방법을 사용할 수도 있다.In the above embodiment, the current value measurement of the A heater may use a method of directly detecting the temperature of the wire harness.

또한, 셔틀밸브의 작동은 전기식 또는 기계식 어느 것이나 관계없으며, 간단하게 온/오프되는 것이면 사용할 수 있다.In addition, the operation of the shuttle valve can be either electric or mechanical, and can be used as long as it is simply on / off.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차용 엔진의 에어 히터 제어장치에 의하면 에어 히터로 흐르는 전류값을 일정 기준치 이상으로 되지 않도록 함으로써 차량의 상태에 따른 흡기의 온도를 적절히 제어할 수 있다는 이점이 있다.According to the apparatus for controlling an air heater of an automobile engine according to the present invention configured as described above, there is an advantage that the temperature of the intake air according to the state of the vehicle can be properly controlled by preventing the current value flowing through the air heater from being higher than a predetermined reference value.

이로써, 에어 히터에 설치된 와이어 하니스 등의 부속품이 녹아내리는 것이 방지된다는 효과가 있다.Thereby, there exists an effect that melt | dissolution of accessories, such as a wire harness provided in an air heater, is prevented.

상기에서 설명된 본 실시예는 단지 예시에 불과한 것이고 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 변형 실시 할 수 있으나, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 변형된 실시는 본 발명의 범위에 속한다는 것을 당업자는 용이하게 파악할 수 있을 것이다.The embodiment described above is merely illustrative and is not limited thereto. In addition, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily make modifications, and as will be apparent from the appended claims, those skilled in the art will readily appreciate that such modifications are within the scope of the present invention. I can figure it out.

Claims (2)

에어 히터(20)의 전류값과 흡기온센서와 수온센서와 엔진회전수의 데이터값을 입력받는 컨트롤유닛(70)과; 상기 컨트롤유닛(70)의 제어에 따라 온/오프되도록 출력단에 연결된 솔레노이드밸브(60)와, 상기 솔레노이드밸브(30)의 온/오프 작동에 따라 흡기 또는 차단되도록 상기 솔레노이드밸브(60)의 상부와 하부에 각각 연결된 베큠펌프(40) 및 부압밸브(50)와; 상기 부압밸브(50)에 연통되어 흡기의 양을 조절하도록 흡기다기관(10)의 상류에 설치된 셔틀밸브(30)를 포함하는 자동차용 엔진의 에어히터 제어장치.A control unit 70 which receives a current value of the air heater 20, data values of an intake temperature sensor, a water temperature sensor, and an engine speed; The solenoid valve 60 connected to the output end to be turned on / off under the control of the control unit 70, and the upper portion of the solenoid valve 60 to be intake or cut off according to the on / off operation of the solenoid valve 30 and A vacuum pump 40 and a negative pressure valve 50 connected to the lower part, respectively; An air heater control apparatus for an automotive engine including a shuttle valve (30) communicated with the negative pressure valve (50) and installed upstream of the intake manifold (10) to adjust the amount of intake air. 에어 히터(20)의 전류를 검출하는 단계(S10)와; 상기 에어 히터(20)의 전류가 미리 설정된 전류값의 범위에 포함되는가를 판단하는 단계(S20)와; 상기 에어 히터(20)의 전류값이 설정 전류값의 범위에 포함되면 셔틀밸브(30)를 일정구간 오픈시키고, 상기 에어 히터(20)의 전류값이 설정 전류값의 범위에 초과하면 셔틀밸브를 닫는 단계(S30)로 이루어진 자동차용 엔진의 에어 히터 제어장치의 제어방법.Detecting a current of the air heater 20 (S10); Determining whether the current of the air heater 20 is included in a range of a preset current value (S20); When the current value of the air heater 20 is included in the range of the set current value, the shuttle valve 30 is opened for a certain period, and when the current value of the air heater 20 exceeds the range of the set current value, the shuttle valve is opened. Control method of the air heater control device for a car engine made of a closing step (S30).
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