KR100668599B1 - 디젤엔진의 예열플러그 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디젤엔진의 예열플러그 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 시동키 온 시의 배터리전압에 대응되는 제1전압변수와, 시동키 온(ON)후 예열 플러그를 제어하는 콘트롤러의 구동전압에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시킨 후, 시동키가 다시 온(ON)될 때 방전시키고 남아 있는 전하량에 대응되는 제2전압변수를 사용해 산출한 배터리의 듀티전압과 그 인가시간으로 예열플러그의 온도를 최적의 발열온도까지 승온시킴으로써, 예열플러그가 완전히 식기 전에 다시 시동키를 온시킴으로써 야기되는 예열플러그의 파손과 수명감소를 방지하고, 아울러 예열플러그의 기설정된 최대발열온도에 도달하는데 걸리는 시간을 줄이는 효과를 얻는다.

예열, 플러그, 듀티, 전압, 전하량, 시동, 키

Description

디젤엔진의 예열플러그 제어장치 및 그 방법{Apparatus and method for controlling glow plug of diesel engine}

도 1a 내지 도 1c는 일반적인 예열동작과 문제점을 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진의 예열플러그 제어장치를 도시한 블록도,

도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 예열동작을 단계별로 보여주는 도면,

도 4는 본 발명에 따른 디젤엔진의 예열플러그 제어방법을 도시한 플로우 챠트,

도 5a 내지 도 5b는 듀티전압과 인가시간의 산출양태를 설명하기 위한 도면,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

210 : 레귤레이터 220 : 충/방전부

230 : 마이크로 콘트롤러 240 : 스위칭부

250 : 배터리 260 : 예열플러그

본 발명은 예열플러그가 완전히 식기 전에 다시 시동키를 온시킴으로써 야기 되는 예열플러그의 파손과 수명감소를 방지하고, 아울러 예열플러그의 기설정된 최대발열온도에 도달하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있도록 하는 디젤엔진의 예열플러그 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 디젤 디젤엔진은 휘발유 엔진처럼 스파크 플러그를 이용해 강제로 불을 붙이는 것이 아니라 뜨거운 디젤유가 자가폭발하는 방식이므로 예열이 필수적인데, 이 때 사용되는 장치가 일명 글로우 플러그라고 하는 예열플러그로서, 이 예열 플러그는 디젤엔진의 실린더마다 하나씩 연결되어 연결된 해당 실린더를 예열시키는 역할을 하며, 가열시간 단축을 위하여 작은 저항값을 가진 코일형 예열 플러그가 주로 사용된다.

이러한 예열 플러그의 일반적인 예열 동작을 도 1a와 도 1c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1a에서 "최대온도"는 최적의 예열 플러그(Glow Plug : GP) 발열온도를, "a"는 배터리전압의 90%에 해당되는 듀티전압이 예열플러그에 인가되어 예열플러그의 온도가 급속히 상승되는 급속승온구간을, "b"는 시동 가능 및 보온 구간으로 계기판의 예열 램프가 꺼지면서 엔진 내부의 자기 착화가 유리한 환경이 되었음을 운전자에게 알려 주는 상태로서, 이 때 시동 신호가 들어오지 않으면 c로 넘어가지 않고, b상태로 끝나게 되며, "c"는 후열 구간으로 시동이 걸린 순간부터 일정 시간동안 보온이 이루어지는 구간으로서, 이러한 a, b, c 3단계를 통해 예열동작이 이루어진다.

그러나, 코일형의 예열 플러그는 도 1b와 같이, 시동키가 오프된 후 예열 플 러그가 완전히 식지 않은 상태에서 다시 온 되는 경우 기설정된 동일한 시간(a)동안 듀티 전압을 인가하면 플러그가 최대온도를 벗어나 S로 표기된 범위내의 온도까지 상승되어 글로우 플러그가 파손될 수 있다.

또한, 도 1c에 도시된 바대로, 예열플러그가 최대온도에 도달한 후, 시동을 거는 일 없이 키를 오프시키고, 예열플러그가 완전히 식기 전에 키를 다시 온 시키게 되면, 역시 도 1b의 경우와 같은 이유로 예열플러그가 파손될 수 있는 문제점이 발생된다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 개발된 것으로, 예열플러그가 완전히 식기 전에 다시 시동키를 온시킴으로써 야기되는 예열플러그의 파손과 수명감소를 방지하고, 아울러 예열플러그의 기설정된 최대발열온도에 도달하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있도록 하는 디젤엔진의 예열플러그 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적에 따라 본 발명은

디젤엔진의 예열플러그를 최적의 발열온도까지 가열하는데 필요한 듀티전압과 인가시간을 시동키 온 시의 예열플러그 온도에 따라 상이하게 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 시동 키 온시의 예열 플러그 온도를 인지하기 위해, 예열 플러그의 온도에 따라 대응적으로 가변되는 상관관계를 가진 전압변수를 사용하는 것을 특징 으로 한다.

상기 전압변수는 시동키 온 시의 배터리전압에 대응되는 전압변수(1)와, 시동키 온(ON)후 예열 플러그를 제어하는 마이크로 콘트롤러의 구동전압에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시킨 후, 시동키가 다시 온(ON)될 때 방전시키고 남아 있는 전하량에 대응되는 전압변수(2)를 사용하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 전압변수를 이용해 예열 플러그를 최적의 발열온도까지 가열시키는데 필요한 듀티(duty) 전압과 인가 시간을 산출하는 것을 특징으로 한다.

특히, 듀티전압 산출시 배터리전압에 대응되는 전압변수(1)를 사용하고, 그 듀티전압의 인가시간 산출시 상기의 전압변수(2)를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 듀티전압과 그의 인가시간에 따라 스위칭 소자를 온/오프시켜 배터리전압의 예열 플러그로의 통전을 조절하는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, ECU(Engine Control Unit)로부터 입력되는 엔진회전수, 냉각수온, 외기온도, 연료분사 등의 정보를 사용하여 좀 더 정확하고 세부적으로 통전을 조절하는 것을 특징으로 한다.

이러한 특징을 따르는 바람직한 디젤엔진의 예열플러그 제어장치는,

시동키 온(ON)신호의 입력에 따라 배터리에서 출력하는 배터리전압을 일정크기의 전압으로 감압시켜 출력하는 레귤레이터; 상기 레귤레이터에 연결되어 시동키 온(ON)시 상기 레귤레이터에서 출력하는 전압을 인가받아 그에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시키는 충/방전부;상기 레귤레이 터와 충/방전부에 각기 연결되며, 듀티전압 인가시간 산출용 연산알고리즘이 저장된 메모리와 그를 구동시키는 프로세서를 각기 구비하여, 시동키 온시 상기 충/방전부의 잔량 전압으로 듀티전압의 인가시간을 산출하는 콘트롤러; 상기 콘트롤러, 배터리, 예열플러그에 각기 연결되어 상기 콘트롤러에서 출력하는 제어신호에 따라 스위칭하여 배터리전압의 예열플러그로의 통전을 조절하는 스위칭부를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 콘트롤러는 배터리와 연결되며, 듀티전압 산출시 배터리 전압을 고려하는 듀티전압 산출용 연산알고리즘이 저장된 메모리와 그를 구동시키는 프로세서를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 충/방전부는 상기 레귤레이터에 연결되어 시동키 온(ON)시 상기 레귤레이터에서 출력하는 전압을 인가받아 그에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시키는 제1커패시터; 상기 제1커패시터가 입력단(+)과 연결되어 상기 제1커패시터에 남아 있는 잔량 전하량의 대응 전압을 버퍼링시키는 부궤환 OP앰프: 상기 콘트롤러와 부궤환 OP앰프의 입력단(-)및 출력단에 연결되어 상기 버퍼링시킨 전압에 대응되는 전하량을 충/방전시키는 제2커패시터를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 디젤엔진의 예열플러그 제어방법은

시동키 온(ON)시마다 예열 플러그의 온도와 상관관계를 가진 전압변수를 검출하는 전압변수 검출과정;상기 전압변수 검출과정에서 검출한 전압변수에 따라 예열 플러그로 인가될 듀티(duty) 전압 인가시간을 산출하는 듀티전압 인가시간 산출 과정;상기 산출과정에서 산출한 듀티전압 인가 시간에 따라 배터리전압의 예열 플러그로의 통전을 조절하는 통전조절과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전압변수 검출과정 후에,

상기 전압변수 검출과정에서 검출한 전압변수에 따라 예열 플러그로 인가될 듀티(duty) 전압을 산출하는 듀티전압 산출과정을 더 포함하고, 상기 통전조절과정은 상기 듀티전압 산출과정에서 산출한 듀티전압을 통전조절에 반영하도록 구성될 수 있다.

마지막으로, 상기 전압변수 검출과정은

시동키 온(ON)시 예열 플러그를 제어하는 마이크로 콘트롤러의 구동전압에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시키는 과정;다음번째 시동키 온(ON)시, 상기 과정에 따라 방전시키고 남아 있는 전하량에 대응되는 전압변수와 디젤엔진의 배터리전압에 대응되는 전압변수를 각기 검출하는 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 2에 도시된 디젤엔진의 예열플러그 제어장치(200)의 일예는 시동키 온(ON)후 예열 플러그를 제어하는 마이크로 콘트롤러의 구동전압에 대응되는 전하량을 충/방전부에 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시킨 후, 마이크로 콘트롤러가 시동키가 다시 온(ON)될 때 잔량 전하량의 대응 전압과 배터리전압을 검출해 예열 플러그로 인가될 듀티(duty) 전압과 인가 시간을 산출하고 스위칭부가 그 산출결과에 따라 스위칭하여 배터리전압의 예열 플러그로의 통전을 조절하 는 구조를 가진다.

구체적으론, 시동키 온(ON)신호의 입력에 따라 배터리(250)에서 출력하는 배터리전압을 일정크기의 전압으로 감압시켜 출력하는 레귤레이터(210)와 상기 레귤레이터(210)에 연결되어 시동키 온(ON)시 상기 레귤레이터(210)에서 출력하는 전압을 인가받아 그에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시키는 충/방전부(220)와, 상기 배터리(250), 레귤레이터(210), 충/방전부(220)에 각기 연결되어 시동키 온(ON)시의 배터리전압과 충/방전부(220)에 남아있는 전하량의 대응 전압을 검출해 예열 플러그로 인가될 듀티 전압과 인가 시간을 산출하고 그 산출결과에 대응되는 제어신호를 출력하는 마이크로 콘트롤러(230)와, 상기 마이크로 콘트롤러(230), 배터리(250), 예열플러그(260-1 내지 260-5, ... )에 각기 연결되어 상기 마이크로 콘트롤러(230)에서 출력하는 제어신호에 따라 스위칭하여 배터리전압의 예열플러그로의 통전을 조절하는 스위칭부(240)를 포함하는 구조이다.

이러한 구조에서, 상기 레귤레이터(210)는 배터리(250)와 마이크로 콘트롤러(230), 충/방전부(220)에 각기 연결되어, 배터리(250)에서 출력하는 배터리전압(예,12V)을 일정 크기의 전압(예, 5V)으로 감압시켜 구동전압으로서 마이크로 콘트롤러(230)에 인가하며, 특히, 본 발명에 따라 시동키 오프된 후 시동 키가 다시 온될 때의 예열플러그 온도를 알 수 있도록 하는 전압변수를 얻기 위해 시동키 온시에 충/방전부로 상기 정전압을 연속적으로 인가한다.

그리고, 충/방전부(220)는 시동키 온(ON)에 따라 상기 레귤레이터(210)에서 출력하는 전압을 인가받아 그에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시키는 것으로서, 처음에 시동키가 온 되면 레귤레이터(210)에서 출력하는, 예컨대 5V의 전압을 인가받아 그에 상응하는 전하량을 충전하고 있다가, 시동키가 오프되면 전하량가 방전을 시작하면서 그 양이 줄어들게 되는데, 이러한 방전 과정중에 다시 시동키가 온 되는 경우 그 시점에 남아 있는 잔량 전하량의 대응 전압이 예열플러그를 가열하는데 필요한 듀티전압의 인가시간을 산출하는데 사용된다.

그리고, 도시된 바와 같이 상기 레귤레이터(210)에 연결되어 시동키 온(ON)시 상기 레귤레이터(210)에서 출력하는 전압을 인가받아 그에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시키는 제1커패시터(C1)와, 상기 제1커패시터(C1)가 입력단(+)과 연결되어 상기 제1커패시터(C1)에 남아 있는 잔량 전하량의 대응 전압을 버퍼링시키는 부궤환 OP앰프와, 상기 마이크로 콘트롤러와 부궤환 OP앰프의 입력단(-)및 출력단에 연결되어 상기 버퍼링시킨 전압에 대응되는 전하량을 충/방전시키는 제2커패시터(C2)를 포함하는 구조를 가질 수 있는데, 특히, 가격 상승의 요인이 있음에도 상기의 구조에서 부궤환 OP 앰프를 사용한 이유는 가변하는 부하인 마이크로 콘트롤러 ADC내부 저항의 변화, PCB상의 기생저항에 의하여 실제 전압값이 아닌 다른 전압값으로 읽혀지는 현상을 방지하기 위한 것이다.

상기 마이크로 콘트롤러(230)는 배터리(250), 레귤레이터(210), 충/방전부(220)에 각기 연결되며 시동키 스위치(미도시)로부터 입력되는 시동키 온(ON)신호 에 따라, 키 온시의 배터리전압과 충/방전부(220)에 남아있는 잔량 전하량에 대응되는 전압을 읽어 내장된 ADC(미도시)를 이용해 디지털 값으로 변환하고 미리 저장된 연산 알고리즘 또는 로직프로세서를 구동시켜 예열 플러그로 인가될 듀티 전압과 인가 시간을 산출하여 그 산출결과에 대응되는 제어신호를 출력하게 된다.

구체적으로는, 상기 레귤레이터(210)와 충/방전부(220)에 각기 연결되며, 듀티전압 인가시간 산출용 연산알고리즘이 저장된 메모리와 그를 구동시키는 프로세서를 각기 구비하여, 시동키 온시 상기 충/방전부의 잔량 전압으로 듀티전압의 인가시간을 산출하도록 하고, 추가적으로 배터리와 연결되며, 듀티전압 산출시 배터리 전압을 고려하는 듀티전압 산출용 연산알고리즘이 저장된 메모리와 그를 구동시키는 프로세서를 더 포함하도록 하는 구성을 가지는 것이 바람직하다.

마지막으로, 스위칭부(240)는 상기 마이크로 콘트롤러(230), 배터리(250), 예열플러그(260-1 내지 260-5, ... )에 각기 연결되어 상기 마이크로 콘트롤러(210)에서 출력하는 제어신호에 따라 스위칭하여 배터리전압의 예열플러그로의 통전을 조절하는데, 다수의 FET소자를 포함해 구현할 수 있으며, 추가적으로 본 발명은 ECU(Engine Control Unit)(미도시)를 마이크로 콘트롤러와 연결하여 통전 조절시, 상기 ECU로부터 입력되는 엔진회전수, 냉각수온, 외기온도, 연료분사 등의 정보를 사용하여 좀 더 정확하고 세밀하게 통전을 조절하는 것도 가능하다.

도 3a에 도시된 그래프에서, "최대온도"는 예열 플러그(Glow Plug : GP)의 최적의 발열온도를, "α"는 1st의 시동 키 온(ON)시 배터리전압의 90%에 해당되는 듀티전압이 예열플러그에 인가되어 예열플러그의 온도가 급속히 상승되는 급속승온 구간을, "α' "는 시동 키가 오프(OFF)된 후 예열 플러그가 완전히 냉각되기 전에 2nd로 시동 키가 온 되면서 나타나는 급속승온구간으로서, 상기 급속승온구간(α)은 일반적으로 그 구간에 대응되는 가열시간이 미리 설정되어, 시동키 온시 그 시간만큼 소정의 듀티전압을 예열 플러그로 인가하게 되는데, 만약, 예열플러그가 완전히 냉각되기 전에 전술한 일반적인 경우처럼 동일한 시간동안 소정의 듀티전압을 예열 플러그로 인가하게 되면 파손과 같은 치명적인 결과를 초래할 수도 있는데, 본 발명은 예열플러그가 완전히 냉각되기 전에 다시 시동키가 온되어 예열플러그를 가열하고자 하는 경우엔, 그 시동키 온시의 예열플러그 온도를 알 수 있는 전압변수를 검출하고 이를 이용해 최대온도까지 가열하는데 필요한 듀티전압과 인가시간을 산출하여 그 산출결과에 따라 예열플러그를 가열시킴으로써, 상기의 급속승온구간 (α')을 얻을 수 있게 된다.

도 3b에 도시된 그래프에서, 시동키 온 후 대략 2초 정도면, 마이크로 콘트롤러의 구동전압인 레귤레이터의 출력 전압이 충/방전부로 인가되어 그에 대응되는 전하량가 만충전되고, 이 상태에서 시동키가 오프되면 전하량가 방전되기 시작하며, 이 방전과정 중에 시동키가 온되면 남아있는 잔량의 전하량에 대응되는 전압변수를 마이크로 콘트롤러가 검출해 예열 플러그를 최대온도까지 가열하는데 필요한 듀티전압의 인가시간을 산출하며 그에 따라 예열플러그를 예열시간을 제어한다. 여기서 A, B, C는 예열 플러그를 최대온도까지 도달하는데 걸리는 상이한 예열시간이 나타나 있는데, 전하량에 대응되는 전압과 시간의 기울기는 일정한 것을 볼 수 있다.

도 4에 도시된 디젤엔진의 예열플러그 제어방법은 디젤엔진의 예열플러그를 최적의 발열온도까지 가열하는데 필요한 듀티전압과 인가시간을 시동키 온 시의 예열플러그 온도에 따라 상이하게 산출하여 그 산출결과에 따라 예열플러그의 가열정도를 조절하는 것이다.

이를 위해 먼저, 단계(S400)에 따라 시동키의 온/오프 신호를 모니터링하다가, 시동키 온(ON)시(S401) 예열 플러그의 온도와 상관관계를 가진 전압변수를 검출하는데(S402, S405), 상기 전압변수는 시동 키 온시의 예열 플러그 온도를 인지하기 위해, 예열 플러그의 온도에 따라 대응적으로 가변되는 상관관계를 가진 것으로서, 시동키 온 시의 배터리전압에 대응되는 전압변수와, 시동키 온(ON)후 예열 플러그를 제어하는 마이크로 콘트롤러의 구동전압에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시킨 후, 시동키가 다시 온(ON)될 때 방전시키고 남아 있는 전하량에 대응되는 전압변수를 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 시동키 온(ON)시 예열 플러그를 제어하는 마이크로 콘트롤러의 구동전압에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시킨 후, 그 방전과정 중에 다음번째 시동키가 온(ON)되는 경우, 상기 과정에 따라 방전시키고 남아 있는 전하량에 대응되는 전압변수와 그 시동키 온 시의 디젤엔진의 배터리전압에 대응되는 전압변수를 각기 검출한다.

그리고, 상기 전압변수를 이용해 예열 플러그를 최적의 발열온도까지 가열시키는데 필요한 듀티(duty) 전압과 인가 시간을 산출하는데, 즉 단계(S403)에 따라미리 설정된 듀티전압 인가시간 연산알고리즘과 듀티전압 연산알고리즘을 각기 구 동시켜(S403, S406)예열 플러그를 최적의 발열온도까지 가열시키는데 필요한 듀티(duty) 전압과 인가 시간을 산출하는데(S404, S407), 특히, 듀티전압 산출시에는 배터리 전압변수가 그 듀티전압의 인가시간을 산출하는데는 잔량 전하량에 대응되는 전압변수가 각기 사용된다.

예를 들면, 시동키 온(ON)에 따라 마이크로 콘트롤러의 구동전압을 인가받아 그에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF) 오프되면 전하량가 방전을 시작하면서 그 양이 줄어들게 되는데, 이러한 방전 과정중에 다시 시동키가 온 되는 경우 그 시점에 남아 있는 잔량 전하량의 대응 전압과 키 온시의 배터리전압을 읽어 디지털 값으로 변환하고 미리 저장된 상기의 알고리즘을 구동시켜 예열 플러그로 인가될 듀티 전압과 인가 시간을 산출한다.

다음, 단계(S404, S407)에서 산출한 듀티전압과 그의 인가시간에 따라 배터리전압의 예열플러그로의 통전을 조절하는데, 추가적으로 ECU(Engine Control Unit)를 마이크로 콘트롤러와 연결하여 통전 조절시, 상기 ECU로부터 입력되는 엔진회전수, 냉각수온, 외기온도, 연료분사 등의 정보를 사용하여 좀 더 정확하고 세밀하게 통전을 조절하는 것도 가능하다.

도 5a에 도시된 그래프에서의 듀티전압 인가시간 산출양태는, 예열플러그를 에컨대 최적의 발열온도에서 0℃까지 냉각하는데 걸리는 시간("냉각시간"이라 약칭함)과 0℃에서 최적의 발열온도까지 승온하는데 걸리는 시간("승온시간")이 똑같이 5초로 설정된 경우, 예컨대 시동키 온(ON)에 따라 5V의 시료전압을 인가받아 그에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)에 따라 전하량가 방전을 시작하 면서 그 양이 줄어들게 되는데, 이러한 방전 과정 중에 시동키가 다시 온 되면 그 시점에 남아 있는 잔량 전하량의 대응 전압이 2V라면, 마이크로 콘트롤러는 전압과 냉각시간 함수를 이용해 3초를 전압인가 디폴트 시간이라 판단하고, 그 3초를 듀티전압의 인가시간으로 산출한다.

예컨대, 시동키 온 상태 일때 최대전압인 5volt 이고 냉각시간과 승온시간이 5초일 경우, 이러한 환경하에서 1st 시동키 온 후 시동키 오프가 일어나서 전압이 어느 정도 방전되어 현재 전압이 2volt가 되면, 예열 플러그가 3초간 식었다는 것을 나타내므로 최대온도까지 승온시키기 위해서는 역시 3초간 설정(modified)된 듀티전압을 인가해야 하며, 이 경우 예열플러그의 냉각 시간과 승온 시간은 차이가 날 수 있으나, 냉각 시간과 승온 시간은 시간과 온도 사이에서 선형적인(linear) 관계를 가지기 때문에, 소정의 비례식을 이용해 냉각시간에서 승온시간을 계산할 수 있다..

도 5b에 도시된 그래프에 도시된 배터리전압과 듀티전압과의 상관관계에서 알 수 있듯이, 방전시키고 남아있는 전하량에 대응되는 전압이 2V이나 배터리전압이 12V인 경우는 3초간 80%의 듀티를 적용하여야 하나, 시동 키 온시 검출한 배터리전압이 10V인 경우는 100% 듀티전압을 3초간 인가하여야 하기 때문에, 본 발명은 이러한 이유로 예열 플러그의 과열을 방지하기 위해 시동키 온시 배터리전압을 잔량 전하량의 대응전압과 더불어 함께 검출하여 예열플러그의 가열조건 중의 하나로 사용한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디젤엔진의 예열플러그 제어장치 및 그 방법은 예열플러그가 완전히 식기 전에 다시 시동키를 온시킴으로써 야기되는 예열플러그의 파손과 수명감소를 방지하고, 아울러 예열플러그의 기설정된 최대발열온도에 도달하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

1. 시동키 온(ON)신호의 입력에 따라 배터리에서 출력하는 배터리전압을 일정크기의 전압으로 감압시켜 출력하는 레귤레이터;

   상기 레귤레이터에 연결되어 시동키 온(ON)시 상기 레귤레이터에서 출력하는 전압을 인가받아 그에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시키는 충/방전부;

   상기 레귤레이터와 충/방전부에 각기 연결되며, 듀티전압 인가시간 산출용 연산알고리즘이 저장된 메모리와 그를 구동시키는 프로세서를 각기 구비하여, 시동키 온시 상기 충/방전부의 잔량 전압으로 듀티전압의 인가시간을 산출하는 콘트롤러;

   상기 콘트롤러, 배터리, 예열플러그에 각기 연결되어 상기 콘트롤러의 제어하에 스위칭하여 배터리전압의 예열플러그로의 통전을 조절하는 스위칭부를 포함하는 디젤엔진의 예열플러그 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 콘트롤러는

   상기 배터리와 연결되며, 듀티전압 산출시 배터리 전압을 고려하는 듀티전압 산출용 연산알고리즘이 저장된 메모리와 그를 구동시키는 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 예열플러그 제어장치.
3. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 충/방전부는;

   상기 레귤레이터에 연결되어 시동키 온(ON)시 상기 레귤레이터에서 출력하는 전압을 인가받아 그에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시키는 제1커패시터;

   상기 제1커패시터가 입력단(+)과 연결되어 상기 제1커패시터에 남아 있는 잔량 전하량의 대응 전압을 버퍼링시키는 부궤환 OP앰프;

   상기 콘트롤러와 부궤환 OP앰프의 입력단(-)및 출력단에 연결되어 상기 버퍼링시킨 전압에 대응되는 전하량을 충/방전시키는 제2커패시터를 포함하는 디젤엔진의 예열플러그 제어장치.
4. 시동키 온(ON)시마다 예열 플러그의 온도와 상관관계를 가진 전압변수를 검출하는 전압변수 검출과정;

   상기 전압변수 검출과정에서 검출한 전압변수에 따라 예열 플러그로 인가될 듀티(duty)전압 인가시간을 산출하는 듀티전압 인가시간 산출과정;

   상기 산출과정에서 산출한 듀티전압 인가 시간에 따라 배터리전압의 예열 플러그로의 통전을 조절하는 통전조절과정을 포함하고,

   상기 전압변수 검출과정은,

   시동키 온(ON)시 예열 플러그를 제어하는 마이크로 콘트롤러의 구동전압에 대응되는 전하량을 충전시키고 시동 키 오프(OFF)시 점차적으로 방전시키는 과정;

   다음번째 시동키 온(ON)시, 상기 과정에 따라 방전시키고 남아 있는 전하량에 대응되는 전압변수와 디젤엔진의 배터리전압에 대응되는 전압변수를 각기 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 예열플러그 제어방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 전압변수 검출과정 후에;

   상기 전압변수 검출과정에서 검출한 전압변수에 따라 예열 플러그로 인가될 듀티(duty) 전압을 산출하는 듀티전압 산출과정을 추가로 더 포함하고;

   상기 통전조절과정은;

   상기 듀티전압 산출과정에서 산출한 듀티전압을 통전조절에 반영하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 예열플러그 제어방법.
6. 삭제

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