KR102209843B1 - 예열플러그 교체 감지방법 및 예열플러그 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예열플러그 교체 감지방법 및 예열플러그 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디젤 엔진의 실린더 안에 부착된 소형의 전기 가열기인 예열플러그의 교체 여부를 확실하면서도 간소하게 감지하는 방법을 제시하는 예열 플러그 교체 감지방법 및 예열플러그 제어장치에 관한 것이다.
본 발명은 온도 종속 변수의 제1값이 엔진의 제1예열플러그로부터 측정되고, 동시에 상기 온도 종속 변수의 제2값이 상기 엔진의 제2예열플러그로부터 측정되며, 상기 온도 종속 변수의 상기 제1값은 상기 제1예열플러그의 저장된 기준 값과 비교되고, 상기 기준 값과 상기 제1값의 차가 한계치를 초과하는 경우에, 예열플러그 교체가 감지되고, 이때, 상기 기준 값은 과거 측정에서 미리 한정된 공차내의 제2값에 해당하는 제2예열플러그로부터의 값과 상기 엔진의 상기 제1예열플러그로부터 측정되었던 값인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 엔진의 예열플러그로부터 동시에 측정된 저항과 같은 전기변수의 값들로부터 획득된 튜플들을 관찰하는 방법을 통해, 엔진의 예열플러그들 중 어느 하나가 교체된 것을 판단할 수 있도록 함으로써, 종래 기술에 비해 예열플러그의 교체 여부를 확실하면서도 간소하게 감지할 수 있도록 하는 효과를 얻는다.

Description

예열플러그 교체 감지방법 및 예열플러그 제어장치{Method for detecting a Glow Plug Replacement}

본 발명은 예열플러그 교체 감지방법 및 예열플러그 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디젤 엔진의 실린더 안에 부착된 소형의 전기 가열기인 예열플러그의 교체 여부를 확실하면서도 간소하게 감지하는 방법을 제시하는 예열 플러그 교체 감지방법 및 예열플러그 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 예열플러그(예열점화플러그라고도 함)라 함은 디젤 엔진의 실린더 안에 부착된 소형의 전기 가열기를 의미한다.

독일 특허 공개번호 DE 10 2010 040 682 A1는 예열플러그의 최소한 하나의 전기 파라미터가 결정되고, 구동 주기 동안의 저장값과 비교되는 예열 플러그의 교체를 감지하는 공지된 방법을 개시하고 있으며, 여기서 상기 저장값은 이전 구동주기에서 동일한 조건하에 측정되었다.

만약, 두 개의 값이 허용된 임계치 이상으로 서로 다른 경우, 예열플러그 교체가 발생되었다는 결론이 내려진다. 유사한 방법이 독일 특허공개번호 DE 10 2008 007 398 A1를 통해 알려져 있다.

최근의 예열플러그 제어장치는 한 세트로 된 플러그 특별 제어 파라미터들을 이용하여 예열플러그의 온도를 조절하기 때문에, 예열플러그 교체의 자동 감지는 반드시 필요하다.

이때, 예열플러그 교체 이후에도 플러그 특별제어 파라미터들이 그대로 사용된다면, 예열플러그가 너무 낮은 온도에서 작동됨으로 인해, 연료의 부적절한 연소를 초래하거나, 너무 높은 온도에서 작동됨으로 인해, 예열플러그의 손상을 초래하는 위험이 발생된다.

예열플러그 교체가 감지되는 경우에, 새로운 제어 파라미터들을 입력하라는 신호가 제공되거나, 예열플러그 제어장치가 통제 상황하에서 예열플러그를 가열시킴으로써 자동적으로 새로운 제어 파라미터들을 결정할 수 있다.

상기와 같은 결정은 비교적 복잡한데, 이것을 성취하기 위해서는 차량이 주차되는 동안 예열플러그는 보통 한정된 히팅 출력과 더불어 약 1분간 작동된다. 이러한 이유 때문에 새로운 제어 파라미터들을 결정하거나, 차량이 출발 될 때마다 제어 파라미터들에 대해 광범위한 점검을 하도록 하는 것은 실용적이지 못한 문제점이 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 창출된 본 발명은 디젤 엔진의 실린더 안에 부착된 소형의 전기 가열기인 예열플러그의 교체 여부를 확실하면서도 간소하게 감지하는 방법을 제시하는 예열 플러그 교체 감지방법 및 예열플러그 제어장치를 제공하는데 목적을 두고 있다.

상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 온도 종속 변수의 제1값이 엔진의 제1예열플러그로부터 측정되고, 동시에 상기 온도 종속 변수의 제2값이 상기 엔진의 제2예열플러그로부터 측정되며, 상기 온도 종속 변수의 상기 제1값은 상기 제1예열플러그의 저장된 기준값과 비교되고, 상기 기준값과 상기 제1값의 차가 한계치를 초과하는 경우에, 예열플러그 교체가 감지되고, 이때, 상기 기준값은 과거 측정에서 미리 한정된 공차내의 제2값에 해당하는 제2예열플러그로부터의 값과 상기 엔진의 상기 제1예열플러그로부터 측정되었던 값인 것을 특징으로 하는 예열플러그 교체 감지방법 및 예열플러그 제어장치이다.

상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 예열플러그들 중의 하나의 온도 종속 전기변수가 또 다른 튜플과 동일한 값을 갖는 것으로 가정할 때, 두 개의 튜플 중 하나의 예열플러그에 대한 온도 종속 변수의 값들이 서로 일치하는 경우, 두 개의 튜플의 기타 값들도 또한 서로 일치하게 되며, 이는 예열플러그들 중 하나가 이전 측정에서와 동일한 온도를 갖는 경우 엔진의 기타 예열플러그들도 또한 과거 측정에서와 동일한 온도를 가진다는 것이며, 이때 만약, 상기와 같지 않다면 엔진의 예열플러그들 중 최소한 하나가 교체된 것으로 판단할 수 있으므로, 종래 기술에 비해 예열플러그의 교체 여부를 확실하면서도 간소하게 감지하는 효과를 얻는다.

본 발명을 설명하기에 앞서 본 발명의 이해를 돕기 위해 종래 기술의 살짝 집고 넘어가자면, 종래 예열플러그 교체 감지방법들의 경우 예열플러그 교체는 예열플러그의 전기변수의 현재측정값과 과거측정값을 비교함으로써 감지된다. 과거 측정값과 현재 측정값의 비교가 의미가 있다는 것을 확실하게 하기 위해서, 양 측정들은 동일한 조건들 하에서 수행되었다는, 즉, 예열플러그들의 온도가 양 측정에서 가능한 정확하게 동일하였다는 점을 반드시 필요로 한다. 차량이 작동 중인 동안 발생하는 다수의 간섭이 존재하기 때문에, 정확하게 한정되고 반복될 수 있는 측정 조건들을 생성하는 것은 복잡하다.

반면, 본 발명은 엔진의 예열플러그로부터 동시에 측정된 저항과 같은 전기변수의 값들로부터 획득된 튜플(Tuple : 어떤 순서를 따르는 요소들을 포함한 집합)값들을 관찰하는 간단한 방법으로 성취된다.

그와 같은 튜플은 엔진의 예열플러그의 개수와 동등한 다수의 측정값, 즉, 보통 4개의 측정값을 포함한다. 그와 같은 튜플은 하나의 측정값이 또 다른 튜플들 각각의 예열플러그 측정값에 해당하는 경우, 엔진의 모든 예열플러그의 온도들은 좁은 한계 내에서 항상 동일하기 때문에, 튜플들이 기타 측정값들에 있어서 서로 일치한다는 것이 예측되는 것이다.

그러므로, 예열플러그 교체가 발생 되었는지에 대한 점검이 원하는 어떤 작동 상태에서 수행될 수 있다. 한정된 예열플러그 온도들을 재현할 수 있는 방식으로 조절하는 것을 어렵게 하는 예열플러그의 초기 온도, 선내공급시스템의 전압 변화, 전동기 부하 또는 기타 영향력들은 부수적인 중요성을 갖는다.

예열플러그가 어떻게 현재온도에 도달하였는지는 본 발명에 따른 방법에 있어서 본질적으로 중요하지 않다. 또한, 예열플러그의 실제 온도를 알 필요조차도 없다. 예열플러그들 중의 하나의 온도 종속 전기변수가 또 다른 튜플과 동일한 값을 갖는다는 것을 아는 것으로 충분하다. 두 개의 튜플의 하나의 예열플러그에 대한 온도 종속 변수의 값들이 서로 일치하는 경우에, 두 개의 튜플의 기타 값들도 또한 서로 일치해야만 한다.

다시 말해, 예열플러그들 중의 하나가 이전 측정에서와 동일한 온도를 갖는 경우에, 엔진의 기타 예열플러그들도 또한 과거 측정에서와 동일한 온도를 가져야만 한다. 그렇지 않다면, 엔진의 예열플러그들 중의 최소한 하나가 교체된 것이다.

예열플러그의 온도는 계속적으로 변할 수 있기 때문에, 전기 변수는 모든 예열플러그로부터 동시에 측정되는 것이 필요하다. 여기서, 용어 "동시에"는 측정들이 짧은 시간 이내에 발생되어 예열플러그의 관련 온도 변화가 이러한 시간 이내에 발생할 수 없다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야만 한다.

예를 들면, 측정들은 10분의 1초의 기간 이내에 엔진의 모든 예열플러그들에서 이루어질 수 있다. 여기서, 전기 변수는 모든 예열플러그로부터 동시에 측정되거나 각각의 예열플러그들로부터 교대로 측정될 수 있다. 여기서 중요한 점은 처음 예열플러그의 측정 초기로부터 마지막 예열플러그의 측정 종료까지 경과한 시간은 관련된 온도변화가 발생하지 않을 정도로 짧다는 것이다.

측정 오류들을 피할 수 없기 때문에, 서로 다른 튜플들의 값을 비교할 때, 완벽한 일치, 즉 정확하게 동일한 값을 요구하는 것은 합리적이지 않다. 미리 한정된 공차 내에서 서로 일치하는, 즉 미리 한정된 한계치를 넘지 않는 서로 다른 비교값들을 갖는 것으로 충분하다.

상기와 같은 방법은, 비록 예열플러그들이 냉각 상태라고 할지라도 예열플러그들의 어떠한 작동 상태에서도 적용될 수 있다. 바람직하게 그 방법은 가열된 예열플러그들에 적용된다. 여기서, 용어 "가열된"은 예열플러그들이 엔진을 시동하기 위해 제공되는 작동 온도에 이미 도달하여야만 한다는 것을 의미하며 그렇다고 예열플러그들의 온도가 주위온도보다 높다는 것을 의미하지는 않는다.

예를 들면, 본 발명에 다른 방법은 예열플러그들이 엔진을 시동하기 위한 작동 온도로 가열되고, 여기서 이것을 위해 요구되는 온도 증가의 일부를 이미 완료한 후 예컨대, 가열 시간의 3분의 1이 경과한 후에 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 방법을 적용하기 위해서, 한 세트의 튜플이 제어장치의 메모리에 저장될 수 있다. 이러한 튜플들 각각은 엔진의 각각의 예열플러그를 위한 온도 종속 전기변수의 측정값을 포함한다.

이것은 4개의 실린더 엔진에 각각의 튜플이 예를 들면 R1은 제1실린더의 예열플러그의 측정값을 나타내고, R2는 제2실러더의 예열플러그의 측정값을 나타내며, R3는 제3실린더의 예열플러그의 측정값을 나타내고, R4는 제4실린더의 예열플러그의 측정값을 나타내는 형식(R1, R2, R3, R4)를 갖는다는 것을 의미한다.

이러한 튜플들은, 예열플러그 교체 이후 예열플러그들이 처음으로 가열되거나, 제어장치가 설치될 때, 결정되고 저장될 수 있다.

메모리에 저장된 튜플들의 개수는 비교적 적을 수 있다. 극단적인 경우에, 하나의 튜플로도 충분하다. 예열플러그들 중의 하나로부터 값이 측정되고, 그것이 그 예열플러그 값과 일치하면, 본 발명에 따른 방법이 즉시 적용될 수 있다.

예를 들면, 미리 한정된 예열 플러그 예컨대, 엔진의 제2예열플러그의 온도 종속 전기변수는 예열플러그들이 예열플러그 이후 처음으로 가열되는 때에 연속적으로 측정될 수 있다. 이러한 전기변수의 값이 미리 한정된 임계값에 도달하면, 즉시 온도 종속 전기변수가 또한 기타 예열플러그들로부터 측정되고, 이것에 의해 획득된 튜플이 저장된다.

이후 가열 작동 중에는, 문제의 예열플러그의 온도 종속변수의 값이 이러한 한계값에 도달하는 때가 모니터 되고, 사실이 그러하다면 모든 예열플러그의 전기 변수를 측정함으로써 현재의 튜플이 즉시 획득된다.

이러한 두 개의 튜플들은 미리 한정된 예열플러그의 값에 있어서 최소한 서로 일치하며, 그 이유는 이러한 값이 한계값에 해당하기 때문이다. 튜플들이 기타 값들 중의 하나에 있어서 서로 일치하지 않는 경우에, 예열플러그가 교체된 것으로 판단한다.

본 발명에 따른 방법에 있어서, 측정값이 기준값과 일치하지 않는 것으로 감지되는 경우에, 이것은 예열플러그 교체가 실제로 발생 되었음을 의미한다. 그렇지만, 플러그들 중의 어느 것이 교체되었는지는 알려지지 않는다. 교체된 예열플러그는 그것의 현재값이 기준값과 다른 것이다. 그러나, 또 다른 예열 플러그가 또한 교체되었을 수 있는 것이다.

이러한 예열플러그의 현재값은 저장된 튜플의 각각의 값에 일치한다. 이러한 일치값들은 다른 예열플러그들로부터 측정되었기 때문에, 그와 같은 일치는 그 튜플들이 모든 기타 값들에 있어서 서로 다르다는 결과와 더불어 다른 작동 조건들 하에서 발생한다고 본다.

이와 같은 예열플러그의 교체 감지 방법은 사전에 설정 저장된 프로그램이 탑재된 마이크로프로세서와 동작 데이터들이 저장된 메모리를 포함한 예열플러그 제어장치의 제어하에 실행된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (9)

1. 온도 종속 변수의 제1값이 엔진의 제1예열플러그로부터 측정되고, 동시에 상기 온도 종속 변수의 제2값이 상기 엔진의 제2예열플러그로부터 측정되며, 상기 온도 종속 변수의 상기 제1값은 상기 제1예열플러그의 저장된 기준 값과 비교되고, 상기 기준 값과 상기 제1값의 차가 한계치를 초과하는 경우에, 예열플러그 교체가 감지되고, 이때, 상기 기준 값은 과거 측정에서 미리 한정된 공차내의 제2값에 해당하는 제2예열플러그로부터의 값과 상기 엔진의 상기 제1예열플러그로부터 측정되었던 값이며,
   상기 온도 종속 변수는 상기 제1예열플러그가 가열되는 동안에 연속적으로 측정되고, 상기 값이 미리 한정된 한계치에 도달하면, 즉시 상기 제2값이 상기 제2예열플러그로부터 측정되고, 상기 한계치가 제1값으로써 사용되는 것을 특징으로 하는 예열플러그 교체 감지방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 온도 종속 변수는 전기 저항인 것을 특징으로 하는 예열플러그 교체 감지방법.
   
3. 청구항 1 또는 2 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 온도 종속 변수는 가열식 예열플러그로부터 측정되는 것을 특징으로 하는 예열플러그 교체 감지방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 기준 값과 상기 제1값의 차가 한계치를 초과하지 않는 경우에, 상기 기준 값이 제1값과 동일한 작동 조건하에서 측정되었는지가 점검되고, 만약 그렇지 않다면, 예열플러그가 교체된 것으로 감지되는 것을 특징으로 하는 예열플러그 교체 감지방법.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   엔진의 예열플러그에서 동시에 측정된 저항과 같은 전기변수의 값들로부터 튜플값들을 획득하고, 한 세트로 이루어지는 튜플값 각각은 제어장치의 메모리에 저장된 상기 예열플러그들 각각의 측정값을 포함하고, 그러한 튜플값은 상기 제2예열플러그로부터 측정된 상기 값이 미리 한정된 공차 내에서 상기 제2예열플러그로부터 현재 측정된 값에 해당하는 튜플값 세트에서 선택되며, 상기 제1예열플러그를 위한 이러한 튜플값에 저장된 상기 측정값이 기준 값으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 예열플러그 교체 감지방법.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 세트의 튜플값은, 예열플러그 교체가 감지될 때 메로리로부터 감지되며, 이후, 예열플러그가 가열될 때, 새로운 한 세트의 튜플값이 결정되고, 상기 메모리에 저장되는 것을 특징으로 하는 예열플러그 교체 감지방법.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   예열플러그 교체가 감지된 때, 온도제어를 위한 방법의 특징적 파라미터들이 삭제되고 재결정되는 것을 특징으로 하는 예열플러그 교체 감지방법.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기와 같은 예열플러그의 교체 감지 방법을 실행시키는 프로그램이 사전에 설정 저장된 마이크로프로세서와 메모리를 구비한 예열플러그 제어장치.