KR20030025731A - Method for checking the spark plug gap mounted in an engine - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for inspecting a gap of a spark plug installed in an engine is provided to determine whether the gap of a spark plug is in a normal state by detecting voltage, a spark keeping time, and height of maximum ignition voltage and comparing them with a predetermined normal value. CONSTITUTION: A reverse surge voltage waveform is detected from a primary coil of an ignition coil. Then, voltage at an ignition point, a spark keeping time, and height of maximum ignition voltage at a sudden acceleration are detected from the reverse surge voltage waveform. Then, the voltage, the spark keeping time, and height of maximum ignition voltage obtained from the reverse surge voltage waveform are compared with predetermined reference value, thereby determining whether a gap of a spark plug(10) has a fault.

Description

엔진에 장착된 상태의 스파크 플러그 간극 점검 방법{Method for checking the spark plug gap mounted in an engine}Method for checking the spark plug gap mounted in an engine}

본 발명은 엔진에 장착된 상태의 스파크 플러그 간극 점검 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2차 전압의 출력 파형에 영향을 주는 1차 전압의 출력 파형을 이용하여 간극이 정상상태인지를 쉽게 알 수 있는 엔진에 장착된 상태의 스파크 플러그 간극 점검 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for checking a spark plug gap in a state in which an engine is mounted, and more particularly, it is easy to know whether the gap is in a normal state by using the output waveform of the primary voltage which affects the output waveform of the secondary voltage. A method for checking the spark plug clearance with the engine mounted.

일반적으로 가솔린 엔진에서 스파크 플러그는 연소실내의 혼합기에 전기 불꽃을 튀게 하여 연소시켜주는 중요한 전기적 요소이다. 특히, 상기 스파크 플러그는 중심 전극과 접지 전극과의 간극을 보통 0.6mm ∼ 0.8mm 정도로 제작하여 전기적으로 불꽃이 생성되도록 제조하여 사용하고 있다.In general, in a gasoline engine, a spark plug is an important electrical component that causes the spark in the combustion chamber to blow an electric flame. In particular, the spark plug is manufactured by using a gap between the center electrode and the ground electrode of about 0.6 mm to 0.8 mm to produce an electrical spark.

이와 같은 스파크 플러그는 각 기통에서 간극이 적절한가에 따라 해당 기통에서의 출력이 저해될 우려가 있기 때문에 엔진 조립시 그리고 자동차와 같이 엔진을 탑재한 경우 엔진 테스트 시스템을 통해 검사를 하고 있다. 상기 엔진 테스트 시스템을 통한 검사는, 가솔린 엔진의 경우, 연료 인젝터를 특정 rpm에서 기통별로 작동을 중지시켜 출력의 기여도(power banlance)를 측정하거나 공회전시 회전 각가속도를 측정하여 해당 기통의 저해 요인을 찾아 내는 방법이 사용되고 있다.Such spark plugs are inspected by the engine test system when assembling the engine and when the engine is mounted, such as a car, because the output of the spark plug may be impaired depending on the proper clearance in each cylinder. In the inspection of the engine test system, in the case of a gasoline engine, the fuel injector is stopped by a cylinder at a specific rpm to measure the power banlance of the output or to measure the rotational angular acceleration during idling to find a factor that inhibits the cylinder. How to pay is used.

그러나, 종래의 방법으로 저해 요인을 찾는 경우 다음과 같은 문제가 발생하게 되었다.However, in the case of finding the inhibitor by the conventional method, the following problem occurs.

1) 기통별로 출력 기여도를 간접적으로 검출한 다음 문제가 된 기통을 찾아문제가 되는 요인을 찾아야 하기 때문에 복잡한 요인의 경우 정확한 문제점을 찾아내기가 어렵다.1) It is difficult to find the exact problem in the case of complex factors because the output contribution is indirectly detected for each cylinder and then the problematic cylinder must be found.

2) 점화 코일의 2차 전압을 간접적으로 측정하여 문제 요인을 찾고 있으나 검출 영역, 예를 들면 전압 범위가 너무 넓어서 검출 자체가 이루어지지 않는 문제가 발생하게 되었다.2) Indirectly measuring the secondary voltage of the ignition coil to find a problem, but the detection range, for example, the voltage range is too wide, the detection itself does not occur.

3) 또한, 상기 2차 전압의 측정시 발생 전압이 상당히 높기 때문에 검출 손실 및 외부의 노이즈의 영향으로 잘못된 데이타를 얻게 될 가능성이 매우 높다.3) In addition, since the voltage generated during the measurement of the secondary voltage is very high, there is a high possibility that false data is obtained due to the detection loss and the influence of external noise.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 점화 코일의 1차 코일에서 역 서지(surge) 전압 파형을 측정하여 점화 시점의 전압과 불꽃 유지 시간 그리고 순간 가속시의 최대 점화 전압 높이를 검출하고 이 값들을 정상치와 비교하여 간극이 정상인지 아닌지를 판단할 수 있게 함으로써, 측정 방법이 용이할 뿐만 아니라 외부 환경에 대해서 영향을 덜 받아 정확한 데이타를 얻을 수 있도록 한 엔진에 장착된 상태의 스파크 플러그 간극 점검 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of this point, and the reverse surge voltage waveform is measured at the primary coil of the ignition coil to detect the voltage at the ignition time, the flame holding time, and the maximum ignition voltage height at the momentary acceleration. By comparing the values with normal values, it is possible to determine whether the gap is normal or not, which makes it easy to measure and check the spark plug clearance with the engine mounted on the engine to obtain accurate data with less influence on the external environment. The purpose is to provide a method.

도 1은 본 발명에 따르는 간극 점검 방법을 설명하기 위한 간극 점검 장치를 나타내는 구성도,1 is a configuration diagram showing a gap checking device for explaining a gap checking method according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따르는 1차 코일 역서지 전압의 측정 위치를 나타내는 회로도,2 is a circuit diagram showing a measurement position of the primary coil reverse surge voltage according to the present invention;

도 3은 1차 코일의 역서지 전압과 2차 코일의 역서지 전압의 상관 관계를 나타내는 그래프,3 is a graph showing the correlation between the reverse surge voltage of the primary coil and the reverse surge voltage of the secondary coil;

도 4는 점화코일 2차 코일에서 역서지 전압의 출력 파형을 나타내는 그래프,4 is a graph showing the output waveform of the reverse surge voltage in the ignition coil secondary coil,

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

10 : 스파크 플러그 11 : 1차 코일10: spark plug 11: primary coil

12 : 2차 코일 20 : 측정장치12: secondary coil 20: measuring device

30 : 표시 수단 100 : 엔진30: display means 100: engine

W1 : 1차 전압 파형 W2 : 2차 전압 파형W1: primary voltage waveform W2: secondary voltage waveform

이를 실현하기 위한 본 발명은 점화 코일의 1차 코일에서 역 서지(surge) 전압 파형을 검출하는 단계와, 이 전압 파형으로부터 점화 시점의 전압과 불꽃 유지시간 그리고 순간 가속시의 최대 전압 높이를 검출하는 단계와, 검출된 이 값들을정상 상태의 역 서지 전압 파형으로부터 얻은 값들과 비교하는 단계와, 비교 결과 간극의 불량 여부를 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing this step includes detecting a reverse surge voltage waveform in the primary coil of the ignition coil, and detecting the voltage at the ignition time, the flame holding time and the maximum voltage height at the momentary acceleration from the voltage waveform. And comparing the detected values with the values obtained from the inverse surge voltage waveforms in the normal state, and determining whether the gap is defective as a result of the comparison.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 판단 단계에서 불량으로 판단되면 그 결과를 모니터나 경광등으로 모니터닝시켜 주는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, if it is determined that the defective in the determination step, characterized in that for monitoring the monitor or the warning light.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and effect of the present invention will be described.

첨부도면 도 1은 본 발명에 따르는 간극 점검 방법을 설명하기 위한 간극 점검 장치를 나타내는 구성도이다. 여기서, 상기 간극 점검 장치는 엔진(100)에 장착된 각 스파크 플러그(11)에 연결되는 테스트 전용 점화 코일(10)과, 이 점화 코일(10)에 연결되어 1차측의 역서지 전압을 측정하여 간극의 불량 여부를 판단하는 측정 장치(20)와, 불량 여부에 따라 이를 모니터링 해주는 모니터와 경광등과 같은 표시수단(30)로 이루어져 있다.1 is a block diagram showing a clearance inspection device for explaining the clearance inspection method according to the present invention. Here, the clearance check device is a test-specific ignition coil 10 connected to each spark plug 11 mounted on the engine 100, and is connected to the ignition coil 10 to measure the reverse surge voltage of the primary side It consists of a measuring device 20 for determining whether the gap is defective, and a display means 30 such as a monitor and a warning light to monitor this depending on whether the gap is defective.

본 발명은 먼저, 첨부도면 도 2에서 도시한 바와 같이, 1차측 코일(11)에서 역서지 전압 파형을 측정하는 단계를 거치게 된다. 상기 파형 검출 단계는 점화 코일(10)의 1차측 코일(11)로 유입되는 위치에서 전압 파형을 얻게 되며, 이때 얻어진 전압 파형은 첨부도면 도 3에서 아랫쪽에 나타나 있다.First, as shown in FIG. 2, the present invention undergoes a step of measuring a reverse surge voltage waveform in the primary coil 11. In the waveform detecting step, a voltage waveform is obtained at a position flowing into the primary coil 11 of the ignition coil 10, and the voltage waveform obtained at this time is shown at the bottom in FIG. 3.

이어, 이 전압 파형으로부터 점화 시점에서 전압과 불꽃 유지 시간 그리고 순간 가속시의 최대 전압 높이를 검출하는 단계와 이 검출값과 비교값을 검출하는 단계를 거치게 된다. 여기서, 상기 값들은 1차 코일(11)에서 얻어딘 전압 파형으로부터 검출하게 되는데, 첨부도면 도 3에서 도시한 바와 같이 1차 코일에서의 전압 파형(W1)이 2차 코일에서 얻은 전압 파형(W2)과 비교해 볼 때 출력 전압의 크기만 다를 뿐 그 특성은 거의 일치하다는 것을 알 수 있다. 또한, 첨부도면 도 4에서와 유사한 형태로 얻어지는 1차측 코일의 전압 파형에서, 상기 점화 시점에서 전압과 불꽃 유지 시간 그리고 순간 가속시의 최대 전압 높이값들은 부호 ①과 ② 그리고 ③에서 각각 검출하게 된다.Subsequently, a step of detecting the voltage, the flame holding time, and the maximum voltage height at the momentary acceleration from the voltage waveform, and detecting the detected value and the comparison value are performed. Here, the values are detected from the voltage waveform obtained from the primary coil 11, and as shown in FIG. 3, the voltage waveform W1 of the primary coil is obtained from the secondary coil 11. Compared with), it can be seen that only the magnitude of the output voltage is different and its characteristics are almost identical. In addition, in the voltage waveform of the primary coil obtained in the form similar to that of FIG. 4, the voltages, the flame holding time at the ignition time and the maximum voltage height values at the instantaneous acceleration are detected at symbols ①, ②, and ③, respectively. .

이렇게 얻어진 값들은 정상 상태에서의 역서지 전압 파형으로부터 얻어진 값들과 비교하는 단계를 거치게 된다.The obtained values are then compared with the values obtained from the reverse surge voltage waveform in the steady state.

상기 점화 전압은 외부의 저항 조건에 해당하는 고압 케이블, 스파크 플러그 간극과 같이 고정 저항에 의해 점화 코일의 방전 에너지가 고정 저항을 이겨 내고 유도 방전하는 시점이며, 이 지점에서의 전압은 외부 저항에 따라 조금씩 다를 수 있다. 그러나, 최근에는 가솔린 엔진 개발에 있어서 DLI방식 (Distributorless Ignition Type)을 적용하고 있기 때문에 스파크 점화시기의 전압 변화 요인은 플러그나 배선에서의 오염 또는 단선 정도에서 발생되나, 전용 배선을 사용하여 주기적으로 점검을 하는 방법으로 이러한 외부 요인은 거의 없앨 수 있게 된다. 따라서, 외부의 저항 조건을 무시할 수 있게 되며 이에 따라 상기 점화 전압이 기준값보다 높은지 낮은지를 비교하게 된다. 결국, 상기 점화 전압이 기준값보다 높으면 간극이 넓은 것으로 판단하게 되고, 반대로 점화 전압이 기준값보다 낮으면 간극이 좁은 것으로 판단할 수 있게 된다.The ignition voltage is a time point at which the discharge energy of the ignition coil overcomes the fixed resistance and induces discharge by a fixed resistor, such as a high voltage cable and a spark plug gap corresponding to an external resistance condition, and the voltage at this point depends on the external resistance. It may be slightly different. However, in recent years, the DLI method (Distributorless Ignition Type) has been applied to the development of gasoline engines. However, the voltage change factor during the spark ignition occurs due to contamination or disconnection in the plug or wiring. In this way, these external factors can be almost eliminated. Therefore, it is possible to ignore external resistance conditions, thereby comparing whether the ignition voltage is higher or lower than the reference value. As a result, when the ignition voltage is higher than the reference value, it is determined that the gap is wide. On the contrary, when the ignition voltage is lower than the reference value, the gap may be determined as narrow.

상기 불꽃 유지 시간②는 불꽃이 어느 정도 시간, 통상적으로는 1.5ms ∼ 2.0ms 정도이면 정상인 상태로 판단하게 된다. 만일, 상기 불꽃 유지 시간이0.8ms 이하이면 실화 상태로 보게 되며, 2.0ms보다 길게 되면 배전기 컵, 스파크 플러그 간극 과소 또는 오염 등의 이유를 들 수 있다. 여기서, 근래의 엔진이 상술한 DLI 방식을 채택하고 있기 때문에 배전기와 관련된 출력 손실이 발생하지 않게 되고, 이에 따라 이러한 불꽃 유지 시간은 스파크 플러그의 간극과 관련된 것으로 볼 수 있게 된다.The flame holding time ② is judged to be normal if the flame is a certain time, usually 1.5ms to 2.0ms. If the flame holding time is 0.8 ms or less, it is regarded as a misfire state, and when the flame holding time is longer than 2.0 ms, there may be a reason such as a distributor cup, a spark plug gap under or contamination. Here, since the recent engine adopts the above-described DLI method, the output loss associated with the distributor is not generated, and thus, the spark holding time can be regarded as related to the gap of the spark plug.

상기 순간 가속시의 최대 전압 높이③은 아이들 상태에서 순간 가속을 하였을 때 점화 전압 높이가 5Kv이상 상승하였는가를 판단하게 된다. 이는 순간 가속을 하게 되면 드로틀 밸브의 열림으로 인해 많은 공기가 실린더 내부로 유입되면서 순간 큰 저항을 만들게 되는데, 이때의 간극 사이에 방전이 이루어지게 하는 전압 높이가 되게 되는 것이다. 결국, 스파크 플러그의 전극이 넓으면 넓을수록 공기의 저항을 이기면서 방전이 이루어지도록 하기 위해서는 더 높은 최대 전압 높이값을 갖게 되는 것이다.The maximum voltage height ③ during the instantaneous acceleration determines whether the ignition voltage height is increased by 5 Kv or more when the momentary acceleration is performed in the idle state. This means that when the momentary acceleration, a lot of air flows into the cylinder due to the opening of the throttle valve to create a large instantaneous resistance, which is the voltage height to discharge between the gaps. As a result, the wider the electrode of the spark plug, the higher the maximum voltage height value in order to discharge the air while resisting the resistance of the air.

이와 같이 검출값과 기준값을 비교하여 종합적으로 간극 불량인지를 판단하게 되며, 이렇게 판단된 결과는 모니터와 경광음과 같은 표시수단(30)을 통해 작업자에게 통지해 주게 된다.In this way, the detection value and the reference value are compared to determine whether the gap is comprehensive, and the result of the determination is notified to the worker through the display means 30 such as a monitor and a beeping sound.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 2차 코일의 전압 파형과 거의 유사한 특성을 갖는 1차 코일의 전압 파형을 이용하여 엔진에 장착된 스파크 플러그의 간극이 적정한지 판단할 수 있게 함으로써 다음과 같은 효과를 얻게 된다.As described above, the present invention makes it possible to determine whether the clearance of the spark plug mounted on the engine is proper by using the voltage waveform of the primary coil having characteristics similar to that of the secondary coil. You get

1) 낮은 1차 전압 파형을 통해 간극의 과소를 쉽고 용이하게 검출할 수 있게 된다.1) Low primary voltage waveforms make it easy and easy to detect undershoots of gaps.

2) 비교적 외부의 환경 영향을 적게 받아 정확한 데이타를 얻을 수 있게 된다.2) Accurate data can be obtained due to relatively less external environmental influence.

3) 엔진 조립후 쉽게 출력 이상에 대한 유무를 바로 확인할 수 있게 되어 품질 향상은 물론이고 경비 절감 및 고객에 대한 품질의 신뢰도를 높일 수 있게 된다.3) After assembling the engine, it is easy to check whether there is any abnormality in output, so that not only the quality can be improved, but also the cost reduction and the reliability of the quality can be improved.

Claims (2)

점화 코일의 1차 코일에서 역 서지(surge) 전압 파형을 검출하는 단계와,Detecting a reverse surge voltage waveform at the primary coil of the ignition coil; 이 전압 파형으로부터 점화 시점의 전압과 불꽃 유지시간 그리고 순간 가속시의 최대 전압 높이를 검출하는 단계와,Detecting the voltage at the ignition time, the flame holding time and the maximum voltage height at the momentary acceleration from the voltage waveform; 검출된 이 값들을 정상 상태의 역 서지 전압 파형으로부터 얻은 값들과 비교하는 단계와,Comparing these detected values with values obtained from a steady state reverse surge voltage waveform, 비교 결과 간극의 불량 여부를 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진에 장착된 상태의 스파크 플러그 간극 점검 방법.Spark plug clearance inspection method of the mounted state on the engine, characterized in that the comparison result comprises the step of determining whether the gap is defective. 제 1 항에 있어서, 상기 판단 단계에서 불량으로 판단되면 그 결과를 모니터나 경광등으로 모니터닝시켜 주는 것을 특징으로 하는 엔진에 장착된 상태의 스파크 플러그 간극 점검 방법.The method of claim 1, wherein if the determination is made in the determination step, the result is monitored by a monitor or a warning lamp.
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