KR101371397B1 - 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디젤 엔진 예열 플러그를 제어하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 예열 시기에 있어서 디젤 엔진의 예열 플러그를 제어하는 방법에 있어서, 상기 예열 플러그의 온도의 함수로서 변화하는 시간-종속 전기적 변수의 시간 경사도가 측정되어 문턱값과 비교되고, 상기 경사도가 상기 문턱값을 초과하거나 또는 그 아래로 떨어질 때 상기 예열 플러그로 공급되는 전압이 변화된다. 이에 따라 디젤 엔진의 예열 플러그를 너무 빠르게 또는 과도하게 높은 온도까지 가열되는 것 때문에 손상되는 어떠한 위험도 없이 신속하게 가열할 수 있다.

디젤 엔진, 예열 플러그, 제어

Description

디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법{Method for controlling a glow plug in a diesel engine}

본 발명은 디젤 엔진 예열 플러그를 제어하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 DE-Z MTZ Motortechnische Zeitschrift 61, (2000) 10, pp. 668-675에 개시된, "디젤엔진을 위한 전기 제어방식 ISS 예열시스템"이라는 제목의 논문에 의해 알려져 있는 방법을 수행하기 위하여 사용된 예열 플러그 제어 장치(1)의 블록도를 도시한다. 이 제어 장치는, 통합된 디지털-아날로그 변환기를 구비하는 마이크로프로세서(2)와, 같은 수의 예열 플러그(4)들을 스위칭 온 및 오프하기 위한 다수의 MOSFET 전력반도체(3)들과, 엔진 제어 유닛(6)과의 연결을 구축하기 위한 전기적 인터페이스(5), 및 마이크로프로세서(2)와 인터페이스(5)를 위한 내장 전압 공급기(7)를 포함한다. 내장 전압 공급기(7)는 차량의 "단자 15"를 경유하여 차량 배터리에 연결된다.

마이크로프로세서(2)는 전력반도체(3)를 제어하고, 그 상태 정보를 판독하며, 또한 전기적 인터페이스(5)를 경유하여 엔진 제어 유닛(6)과 통신한다. 엔진 제어 유닛(6)과 마이크로프로세서(2) 사이의 통신에 필요한 신호는 인터페이스(5)에 의하여 조절된다. 전압 공급기(7)는 마이크로프로세서(5)와 인터페이스(5)에 안 정한 전압을 공급한다.

디젤 엔진이 냉온 상태에서 시동되면, 제어 장치(1)는 예컨대 시간 평균으로 11 볼트의 가열(heating-up) 전압을 예열 플러그(4)들에 공급함으로써, 예열 플러그들이 가능한 한 신속하게 점화 온도 - 대략 860 ℃ -를 초과하여, 안정상태 온도(엔진이 점화된 후 정상적인 동작 온도에 도달할 때까지 예열 플러그가 유지해야 하는 것으로 예정되어 있는)에 도달할 수 있게 한다.

안정상태 온도는 전형적으로 대략 1000 ℃ 의 범위 내에 존재한다. 안정상태 온도를 유지하기 위해 필요한 전압은 예열 플러그를 가열하는데 필요한 전압보다 더 낮다. 근래의 예열 플러그에 있어서, 이 전압은 전형적으로 시간 평균으로 5 볼트 내지 6 볼트 정도로 낮다.

전력반도체(3)들은 펄스-폭 변조 방식으로 마이크로프로세서(2)에 의하여 제어됨으로써, 차량의 "단자 30"을 경유하여 전력반도체(3)에 공급되는, 온-보드 시스템에 의하여 제공된 전압이 변조되고 그 결과 시간 평균으로 원하는 전압이 예열 플러그들에 인가될 수 있도록 한다.

점화 온도 및 안정상태 온도는 가능한 한 신속하게 도달되어야만 한다. 근래의 예열 플러그에 있어서, 냉온 엔진(예컨대 0 ℃)에서 시작하면 대략 2초 후에는 이미 1000 ℃의 온도에 도달한다. 이러한 신속한 온도의 상승은 급작스럽게 중단될 수 없다. 종종, 유효 전압이 11 볼트에서부터 예컨대 6 볼트로 하강되었다는 사실에도 불구하고, 온도는 오퍼슈트(overshoot), 즉 안정상태 온도를 넘어 상승하여, 전형적으로는 원하는 안정상태 온도를 넘어 최대 수십도에서 약 200 ℃까지 도달하 고, 그 이후에만 원하는 안정상태 온도까지 내려간다.

예열 플러그를 냉온 시동 조건에서부터 안정상태 온도가 초과되는 지점까지 가열하는데 필요한 시간은 또한 예열 시간(preheating time) 또는 예열 시기(preheating phase)라고도 알려져 있다. 이 안정상태 온도에 도달하면서도 예열 플러그에 손상이 발생하거나 그 유효수명이 단축되는 정도까지는 초과되지 않도록 보장하기 위하여, 예열 시기 동안에 예열 플러그에 전기 에너지의 형태로 미리 결정된 에너지를 공급하는 방식이 알려져 있다. 주어진 타입의 예열 플러그에 있어서, 에너지와 이 에너지가 공급되는 동안의 시간 기간은, 예열 플러그의 시동 온도및 예열 플러그의 오버슈트된 온도의 수준과 함께, 예열 플러그의 팁에서의 빠른 온도 상승에 영향을 미치는 인자(factor)이다.

예열 플러그 온도의 신속한 상승은, 만약 가능하다면, 디젤 엔진이 지연없이 시동될 수 있도록 하기 위해서는 바람직하지만, 이는 예열 플러그가 과부하되거나 손상을 입거나 또는 그 유효 수명이 단축되는 위험에 노출시킨다. 하나의 특정한 위험은, 특히 온도 곡선에서 과도한 온도 오버슈트에 기인하는 과도하게 높은 온도의 전개시 볼 수 있다. 또 다른 특정한 위험은, 예열 플러그의 불가피한 열 관성(thermal inertia)에 기인하여 그리고 예열 플러그가 서로 다른 열 관성을 가지는 물질들로 만들어진다는 사실, 다시 말해서 서로 다른 열 용량(thermal capacity) 및 서로 다른 열 전도성(thermal conductivity)을 가지는 물질들로부터 만들어진다는 사실에 기인하여 발생한다. 결과적으로, 예열 플러그 내에서 특히 서로 다른 물질들의 경계 영역에서 온도차가 발생하게 되고, 이 온도차는 온도가 증 가함에 따라 커질 것이며, 한편 온도가 더욱 신속하게 변화하면 온도차는 더 커질 것이다. 각각의 예열 시기에서 발생되는 기계적인 스트레스는 예열 플러그에 손상을 입힐 수 있거나 및/또는 그 유효 수명을 단축시킬 수 있다.

따라서 예열 플러그의 온도를 제어가능하게 하려는 욕구가 존재한다. 현재까지, 이는 기껏해야 소위 애프터글로우 단계(after-glow phase), 즉 예열 플러그가 정상상태 온도에 도달하여 엔진이 시동된 이후 이 정상상태 온도를 유지하는 동안에만 가능하였다. 그런데 예열 시기와는 달리, 애프터글로우 단계에서는 예열 플러그의 과부화 위험은 존재하지 않는다. 예열 시기에서 예열 플러그의 온도가 제어가능하게 하기 위해서는, 우선적으로 그 온도를 측정하여야만 한다. 이것은 실제적으로 오직 예열 플러그의 온도-종속 전기 저항을 통한 측정에 의해서만 달성될 수 있다. 그러나 예열 플러그의 저항은 주로 생산과정에 따른 통계적인 산발성을 가지곤 하는데, 이는 예열 플러그의 온도에 관련한 저항 측정의 정보의 품질을 제한하는 것이다. 덧붙여서, 온도 측정과 이 측정에 기초하여 온도를 제어하는 것은 가열 단계가 짧게 지속될 뿐만 아니라 온도 상승이 가파르기 때문에 더 어렵다. 저항의 산발적인 값들 및 온도 상승의 원리는 함께 예열 시기에서 온도를 제어하는데 있어 상상할 수 있는 가장 안좋은 선제조건을 제공한다.

이들 어려움의 관점에서, DE 102 47 042 B3은, 그 예열 시기에서 예열 플러그의 열적 거동을, 예컨대, 예열 시기 동안에 공급된 전기 에너지를 열로 변환하고 저장하는 예열 플러그와 유사한 원리에 따라, 공급받은 전기 에너지를 저장할 수 있도록 설계된 커패시터를 이용하는, 물리적 모델을 통하여 재현할 것을 제안하고 있다. DE 102 47 042 B3의 교시에 따르면, 예열 플러그의 물리적 모델은 예열 플러그를 위한 제어 장치 내에 구현되며 예열 플러그의 가열 전력과 병렬로 작은 양의 전류가 공급된다. 단일 커패시터가 사용되는 경우, 이 커패시터의 충전량이 예열 플러그의 온도와 비례하도록 설계된다. 예열 플러그의 온도를 감시하는 대신에, 제어 장치는 그 충전량이 예열 플러그의 온도에 대응한다는 가정 하에서 이 커패시터의 충전량을 감시하고 그 충전 상태에 기초하여 예열 플러그를 제어한다. 이러한 구성의 단점은 그 결과가 물리적 모델보다 더 양호할 수 없다는 점이다. 그런데, 예열 플러그의 온도 곡선은 매우 많은 수의 인자들, 즉 공급 전압의 변동, 예열 플러그 저항의 통계적인 변동, 엔진 내에서 예열 플러그의 설치 조건, 엔진 온도, 엔진의 동작 상태, 특히 엔진 속도, 주입 속도(injection rate), 엔진 부하, 및 예열 플러그의 노화 상태에 종속한다.

이러한 물리적 모델에 따르면 특히 엔진의 전체적인 냉각 조건에 의하여 더욱 어려워질 수 있다. 따라서 DE 102 47 042 B3은, 수학적 모델에 따라 이 냉각 조건을 시뮬레이트할 것을 제안하고 있다. 이 수학적 모델의 목적은 엔진이 중지된 후 재-시동되었을 때 예열 플러그의 온도 전개에 대한 정보를 제공하는 것이다. 이 경우 예열 플러그는 여전히 따뜻한 상태이며, 예열 플러그에 인가된 에너지는 냉온 시동의 경우와 같은 정도로 높지는 않을 것인데, 만약 같은 정도로 높다면 예열 플러그가 과도하게 뜨거워질 것이고 손상이 입을 수 있을 것이기 때문이다.

이제, 본 발명의 목적은 디젤 엔진의 예열 플러그를 너무 빠르게 또는 과도하게 높은 온도까지 가열되는 것 때문에 손상되는 어떠한 위험도 없이 신속하게 가열하는 방법을 제공하는 것이다. 이 목적은 청구항 1에 한정된 특징을 가지는 방법에 의하여 달성된다. 본 발명의 바람직한 추가 실시예들은 종속항들에 기재되어 있다.

도 1은 DE-Z MTZ Motortechnische Zeitschrift 61, (2000) 10, pp. 668-675에 개시된, "디젤엔진을 위한 전기 제어방식 ISS 예열시스템"이라는 제목의 논문에 의해 알려져 있는 방법을 수행하기 위하여 사용된 예열 플러그 제어 장치(1)의 블록도를 도시한다.

도 2는 예열 플러그의 전형적인 온도 곡선, 및 관련된 예열 플러그 저항과 예열 플러그를 흐르는 전류의 경사도 곡선들, 그리고 문턱값의 선택을 위한 특정 예들을 보여준다.

본 발명에 따라, 특히 예열 시기에 있어서 디젤 엔진의 예열 플러그는, 예열 플러그의 온도의 함수로서 변화하는 시간-종속 전기적 변수의 시간 경사도가 측정되어 문턱값과 비교되고, 상기 시간 변화가 상기 문턱값을 통과할 때 상기 예열 플러그로 공급되는 전압을 변화시키는 것에 의하여 제어된다.

위의 방법은 실질적인 이점들을 제공한다:

* 본 발명은 전문가들이 예열 플러그의 온도를 직접 또는 예열 플러그의 물리적 또는 수학적 모델의 도움으로 제어하려는 시도를 할 때 마주친 어려움을 회피 하는 것으로서, 본 발명은 예열 플러그의 온도를 결정하려고 시도하지도 않고 예열 플러그의 온도에 대해 모델링된 어떠한 물리적 모델도 사용하지 않는다. 그 대신 본 발명은 예열 플러그에 존재하는 온도-종속적인 전기적 변수의 시간 경사도(time gradient)를 결정하고, 이를 하나 이상의 문턱값과 비교한다.

* 온도-종속적인 측정된 전기적 변수의 경사도는, 절대 온도값을 알아야 한다는 어떠한 필요도 없이, 결정될 수 있다. 이것은 측정 작업을 크게 단순화시킨다.

* 본 발명에 따른 방법은 예열 플러그의 저항의 생산과정에 따른 산발성에 대하여 크게 독립적이다.

* 예열 플러그 팁의 온도 상승의 가파름(steepness)은, 너무 가파를 경우 예열 플러그에 대한 위험으로 될 수 있고 너무 평탄할 경우에는 디젤 엔진의 신속한 시동을 방해하게 될 것인데, 예열 플러그에 대해 측정된 온도-의존 전기적 변수의 경사도에 의하여 자동적으로 반영된다. 그 결과로, 경사도는 예열 플러그의 가열 속도와 가열 과정에서 예열 플러그의 부하 수준을 직접적으로 나타낸다.

* 경사도가 미리 결정된 부하 한계에 도달하거나 초과하면, 부하는 예열 플러그에 공급되는 유효 전압을 감소시킴으로써 즉시 감소될 수 있다.

* 대조적으로, 경사도에 의해 반영되는 온도 상승이 예열 플러그에 어떠한 손상을 입힐 위험이 없이 더 가파르게 될 수 있다는 것이 나타나는 경우, 예열 플러그에 공급되는 유효 전압은 현재 예열 시기에서도 증가될 수 있고 이에 따라 점화 온도 및 그 결과인 예열 플러그의 안정상태 온도가 예열 플러그에 어떠한 손상 을 입힐 위험도 없이 더 신속하게 도달될 수 있는데, 이는 상위 문턱값과 관련하여 경사도를 감시하는 것은 예열 플러그의 과도한 부하 작용을 방지하기 때문이다.

* 본 발명에 따른 방법은 예열 플러그가 미리 결정된 부하 한계 근처에서 동작하도록 보장함으로써 예열 플러그의 가열 과정을 최적화하는데 적합하다.

* 온도-종속적인 전기적 변수의 경사도의 전개에 의존하여, 가열 과정의 전개가 임의의 제어 간섭없이 유지되는 경우에 도달하게 될 최종 온도를 추정하는 것이 가능하다. 이러한 정보는 예컨대 경사도의 시간에 따른 전개를, 실제적인 설치 조건 하에서 동일 타입의 예열 플러그에 대하여 기록되었던 경사도의 시간에 따른 전개를 나타내는 기준 특성과 비교함으로써 획득될 수 있다. 특히 경사도 곡선을, 이상적인 조건 하에서 가열된 상이한 예열 플러그의 경사도 곡선과 비교하고, 관찰된 경사도가 과도한 최종 온도에 도달될 것을 암시할 때 유효 공급 전압을 감소시키거나, 또는 반대로 관찰된 경사도가 예상되는 최종 온도가 너무 낮을 것이라고 암시할 때 공급 전압을 일시적으로 증가시키는 것이 가능하다.

* 극단적인 경우, 경사도를 결정하는 것은, 심지어 예열 플러그의 가열 과정을 감속 또는 지연시키는 것이 아니라 더 큰 손상을 방지하기 위하여 완전히 중단시킬 수도 있다. 그 경우, 운전자에게는 예열 플러그들 중 하나에 이상이 생겼음이 경고될 수 있고, 또한 운전자에게 심지어 어떠한 예열 플러그인지도 통지될 수 있다.

본 발명에 따라, 예열 플러그의 가열 과정의 전개에 대한 유용한 정보가 온도-종속적인 측정된 전기적 변수의 시간 경사도로부터 유도된다. 온도에 종속하는 전기적 변수를 결정하기 위하여는 예열 플러그의 전기 저항을 관찰하여 그 경사도를 결정할 수 있다. 저항은 독립적인 전력 측정과 함께 온-보드 시스템에서 이용가능한 전압을 측정하여 결정될 수 있다. 바람직하게는 이 경우에, 예열 플러그로의 공급 라인의 저항에 의존하는 것이 아니라, 실질적으로 예열 플러그에 존재하는 가열 전도체 또는 전도체들의 저항에만 종속하는 측정 결과를 획득하기 위하여, 예열 플러그로의 공급 라인에서 발생하는 전압 강하를 고려한다. 공급 라인의 저항을 고려하는 방식은 DE 10 2006 010 082 A1에 개시된 바 있으며, 따라서 이를 명시적으로 인용한다.

짧은 가열 시간을 가진 근래의 금속 예열 플러그는 예열 플러그 팁 내에 집중된 히터 코일과 센서 코일 조합을 구비하며, 히터 코일의 저항은 예컨대 PTC 특성을 가질 수 있는 제어 코일의 저항보다 더 작은 온도 계수를 가진다. 전기 저항의 경사도는 예열 플러그의 냉온 조건에서 가장 크다. 이는 온도가 상승함에 따라 떨어지고 예열 플러그의 온도가 최대값에 도달하면 값 0를 통과하며, 예열 플러그의 온도가 다시 떨어지면 마이너스로 되고, 예열 플러그가 안정상태 온도에 도달하면 값 0 에 도달한다. 저항의 경사도의 최대값을 제한하는 것은 온도 상승의 가파름을 제한하기 위한 가장 쉬운 방법이다. 이것은 경사도가 미리 결정된 문턱값을 초과할 때 예열 플러그의 유효 공급 전압을 감소시킴으로써 대부분 단순하게 달성된다. 반대로, 만약 관찰된 경사도가 문턱값 아래에 있다면, 예열 플러그를 위한 유효 공급 전압은 가열 과정을 가속시키기 위하여 대응하여 증가될 수 있다.

본 발명에 따른 방법을 수행하는 또 다른 방식은, 예열 플러그의 전력 소비 를 관찰하는 것을 포함하는데, 예열 플러그의 전기 저항의 온도 종속성이 주어지면, 이 값도 유사하게 온도-종속적이다. 전력 소비는 예열 플러그의 냉온 조건에거 가장 높으며, 이후 예열 플러그가 온도 최대값을 통과할 때까지 떨어지다가, 이후 예열 플러가 안정상태 온도에 도달할 때까지 다시 약간 상승한다. 결과적으로 전류의 경사도는 처음에 마이너스이며, 예열 플러그의 예열 시기 동안에 상승하고, 이후 예열 플러그의 저항이 최대값에 도달하면 값 0를 통과하고, 마지막으로 예열 플러그의 온도가 일정한 안정상태 온도에 도달하면 양의 값으로부터 값 0에 도달한다. 경사도의 부호가 독립적으로 되도록 하기 위하여, 경사도의 절대값이 문턱값과 비교할 때 사용될 수 있다. 문턱값은 경험에 의해 얻은 값으로부터 유도될 수 있다.

전력의 경사도 곡선과 마찬가지로, 전기 저항의 경사도 곡선은 기준 곡선과 비교될 수 있다. 경사도의 시간에 따른 관찰된 전개가 기준 곡선보다 더 가파르면, 이 전개는 예열 플러그의 유효 공급 전압을 감소시킴으로써 중화될 수 있으며, 반면에 전력 경사도의 관찰된 곡선이 기준 곡선보다 더 평탄하면 예열 플러그의 가열 과정을 가속시키기 위하여 예열 플러그로의 유효 공급 전압이 일시적으로 증가될 수 있다.

예열 플러그를 위한 어떤 조잡한 보호수단을 제공하기 위하여, 꼭대기를 향하는 절대적인 온도 상승의 가파름을 제한할 수 있도록 전기 저항의 경사도 및/또는 전력 소비의 경사도에 대하여 단일 문턱값이 결정될 수 있다. 이러한 제한은 예열 시기의 저온 범위에서 유효하다.

도달될 수 있는 온도 레벨은, 특정 문턱값이 초괴되는 것을 회피할 목적의 유효 공급 전압에 대한 임의의 제어 조작과 관계없이, 예열 시기에서 미리 결정된 에너지를 예열 플러그에 공급함으로써 제어될 수 있다. 이 에너지는 주로 도달될 수 있는 온도를 결정하며, 초기에 과도한 온도 상승이 본 발명에 따른 방법에 의하여 감속되어야 하는 경우에 에너지가 공급되는 시간 기간은 어느 정도 더 길어지는 반면에, 경사도가 하위 한계 아래로 떨어진 결과 유효 공급 전압이 증가되어야 하는 경우에 예열 시기는 더 짧아진다.

바람직하게, 예열 시기에 대하여 하나의 단일 문턱값을 사용하는 것이 아니라, 예열 시기 동안에 문턱값을 변화시킬 수 있고 이에 따라 온도 상승의 가파름은 예열 시기의 시작에서뿐만 아니라 전체 예열 시기 동안에 제어될 수 있다. 이것은 예열 시간이 가능한 한 짧게 유지될 수 있게 하거나 및/또는 예열 플러그의 오버슈팅된 온도 값이 감소되어 예열 플러그의 가열 곡선이 경사도의 적절한 문턱값들 사이로 제한될 수 있게 하고 이에 따라 이상적인 곡선의 형상에 근접할 수 있게 한다.

가장 단순한 경우, 문턱값들은 단계적으로 적응, 즉 예열 시기가 진행됨에 따라 단계적으로 감소된다. 예열 시기 내의 단계의 수가 더 클수록 온도 경사도가 제어되어 이상적인 곡선으로 적응될 수 있는 정확성이 더 커진다. 실제에 있어서, 예열 시기가 3 내지 6개의 간격으로 분할되고, 이에 따라 3 내지 6개의 문턱값이 경사도의 상위 한계 대하여 결정되는 경우에 꽤 유용한 결과가 성취된다. 경사도의 하위 한계는, 예열 플러그의 가열 과정을 가속하기 위하여 유효 공급 전압이 일시 적으로 증가될 수 있는 경우에, 대응하여 결정될 수 있다.

문턱값이 일정하게 유지되는 단계 폭을 설정하는 다양한 방식이 존재한다. 단계는 시간을 기반으로 결정될 수 있지만, 또한 전기 저항의 변동에 관련될 수도 있고, 또는 전력 소비의 변동이나 또는 에너지 공급의 과정에 관련될 수도 있는데, 마지막에 언급된 가능성이 특히 바람직하며, 이는 예열 시기가 동일한 에너지 공급의 간격들로 분할되는 경우 이는 자동적으로 온도 상승이 더 가파르게 됨에 따라 문턱값들이 더 짧은 간격으로 적응되는 결과가 유도될 것이기 때문이다.

바람직하게, 경사도는 주기적으로 측정되거나 및 반복적으로 측정될 수 있다. 주기가 더 짧으면 제어가 더 완벽하다. 편리하게, 경사도는 적어도 초당 20회, 바람직하게는 적어도 초당 30회 결정된다. 펄스 폭 변조의 주파수는, 유효 공급 전압을 조절하기 위하여 사용되는 바, 바람직하게는 경사도의 결정 주파수(즉 빈도)의 정수배와 같고; 두개의 주파수가 서로 동일한 것이 특히 바람직하다. 이것은 경사도가 결정되는 시간 포인트들이 전력 공급을 위한 펄스 폭 변조와 동기화될 수 있게 한다.

본 발명의 장점은, 이제 심지어 이상적인 예열 플러그의 이상적인 온도 곡선으로부터 유도될 수 있는 공칭값(nominal value)에 대해 전기 저항의 곡선 또는 전력 소비의 곡선을 제어하는 것이 가능하다는 사실에 있다. 이것은 실제 예열 플러그의 실제 온도 곡선이 이상적인 것에 최적화하여 근사될 수 있게 한다. 이상적인 예열 플러그의 이상적인 온도 곡선은 예열 플러그를 위한 제어 장치 내에, 예컨대 문턱값들과 경사도들을 비교하고 이러한 비교의 결과의 함수로서 예열 플러그에 공 급되는 각각의 전압을 조정하는, 예열 플러그의 전압 공급 및 경사도를 결정하기 위하여 측정된 값을 결정하는 과정을 제어하는 마이크로프로세서 또는 마이크로콘트롤러의 메모리 내에 저장될 수 있다. 문턱값들은 마이크로프로세서 또는 마이크로콘트롤러의 메모리 내에, 특히 예열 시기의 곡선에 걸쳐 분산된 개별적인 문턱값들의 시퀀스로서 저장될 수 있고, 이로부터 임의의 시간에 마이크로프로세서 또는 마이크로콘트롤러는 경사도가 결정된 각각의 예열 시기의 각각의 시간 포인트에 속하는 것을 선택한다.

첨부된 도 2는 예열 플러그의 전형적인 온도 곡선, 및 관련된 예열 플러그 저항과 예열 플러그를 흐르는 전류의 경사도 곡선들, 그리고 문턱값의 선택을 위한 특정 예들을 보여준다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 디젤 엔진 예열 플러그를 제어하는 분야에서 널리 이용가능하다.

Claims (21)

1. 예열 시기에 디젤 엔진의 예열 플러그를 제어하는 방법에 있어서, 상기 예열 플러그의 온도 함수로서 변화하는 전기 저항의 경사도 또는 전류의 경사도가 절대값으로 측정되어 각각의 문턱값과 비교되고, 상기 각 경사도가 상기 각 문턱값을 초과하거나 또는 그 아래로 떨어질 때 상기 예열 플러그로 공급되는 전압이 변화하되,

   상기 전기 저항의 경사도 또는 전류의 경사도 절대값이 상위 문턱값을 초과하는 경우, 상기 예열 플러그의 유효 공급 전압은 감소되고, 상기 전기 저항의 경사도 또는 전류의 경사도 절대값이 하위 문턱값 아래로 떨어지는 경우, 상기 예열 플러그의 유효 공급 전압은 증가되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서, 상기 문턱값들 중 적어도 하나는 변수인 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 적어도 하나의 문턱값은 예열 시기 동안에 변화되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
8. 청구항 6에 있어서, 상기 적어도 하나의 문턱값은 측정된 전기 저항의 함수로서 및 측정된 전류의 함수로서, 또는 측정된 전기 저항의 함수로서 또는 측정된 전류의 함수로서 변화되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
9. 청구항 6에 있어서, 상기 적어도 하나의 문턱값은 시간의 함수로서 변화되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
10. 청구항 6에 있어서, 상기 적어도 하나의 문턱값은 상기 예열 플러그에 앞서 공급된 전기 에너지의 함수로서 변화되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
11. 청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 문턱값은 예열 시기 동안에 단계적으로 변화되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
12. 삭제
13. 청구항 1에 있어서, 상기 경사도는 예열 시기 동안에 반복적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 경사도는 주기적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
15. 청구항 14에 있어서, 상기 경사도는 적어도 초당 20회 ~ 초당 30회 결정되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
16. 청구항 6 또는 청구항 13 또는 청구항14 또는 청구항 15에 있어서, 상기 예열 플러그로 공급되는 유효 전압은 온-보드 시스템의 전압으로부터 펄스 폭 변조 방식으로 얻어지며, 상기 경사도를 결정하기 위하여 측정이 이루어지는 시간 포인트들은 상기 공급 전압이 상기 예열 플러그에 공급되는 시간 윈도우들 내에 있되,

    상기 경사도를 결정하기 위하여 측정이 이루어지는 시간 포인트들은 상기 펄스폭 변조 주기와 동기화되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
17. 삭제
18. 청구항 1에 있어서, 상기 경사도는 공칭값에 따르도록 제어되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
19. 청구항 18에 있어서, 상기 공칭값은 상기 경사도의 공칭 특성으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
20. 청구항 19에 있어서, 상기 공칭 특성은 상기 예열 플러그를 위한 제어 유닛 내에 저장되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.
21. 청구항 1에 있어서, 상기 예열 시기에 상기 예열 플러그에 공급되는 전기 에너지는 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진 예열 플러그 제어 방법.

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