KR20040015572A - Ignition system for vehicle and driving method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An ignition system and a method for driving the same are provided to prevent a waste of energy and degradation of performance of ignition unit. CONSTITUTION: An ignition system comprises an ignition unit(200) having an ignition coil driver, and a primary coil and a secondary coil; and an electronic control unit(150) for sensing the value of the current flowing through the ignition unit, and outputting a control signal to the ignition coil driver in accordance with the sensed value. The engine control unit increases the dwell time if the current flowing through the ignition unit is lower than the lower limit of ignition, and decreases the dwell time if the current is higher than the upper limit of ignition.

Description

자동차용 점화 시스템 및 그 구동 방법{IGNITION SYSTEM FOR VEHICLE AND DRIVING METHOD THEREOF}Ignition system for automobiles and its driving method {IGNITION SYSTEM FOR VEHICLE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 자동차용 점화 시스템 또는 그 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 점화 코일에 흐르는 전류를 감지하여 그 값에 따라 점화 코일 구동부를 제어하는 시스템 또는 그 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ignition system for a vehicle or a driving method thereof, and more particularly, to a system or a driving method for sensing an electric current flowing in an ignition coil and controlling an ignition coil driving unit according to the value thereof.

종래의 자동차용 점화 시스템에서는 ECU 가 점화 시기와 드웰 타임을 계산하여 점화 코일 구동부에 제어 신호를 출력하고 이에 의해 점화부의 1차 코일에 전류가 공급 및 단락되며, 이 1차 코일 전류에 의해 2차 코일에서 고전압을 생성하여 점화 플러그로 출력함으로써, 점화가 일어나게 된다.In the conventional automotive ignition system, the ECU calculates the ignition timing and the dwell time, and outputs a control signal to the ignition coil drive unit, whereby current is supplied and shorted to the primary coil of the ignition unit. Ignition occurs by generating a high voltage in the coil and outputting it to the spark plug.

종래의 자동차용 점화 시스템에서는 ECU 가 점화 시기와 드웰 타임을 계산함에 있어서, 엔진 회전수와 부하만을 고려하였고, 이를 기초로 하여 배터리 전압, 냉각수 온도 등에 따른 보상 맵을 생성하여, 그 값에 따라 점화 시기와 드웰 타임을 계산하였다.In the conventional automotive ignition system, the ECU calculates the ignition timing and the dwell time only in consideration of the engine speed and the load, and generates a compensation map according to the battery voltage, the coolant temperature, and the like based on the value. The timing and dwell time were calculated.

그러나, 실제로 점화 코일의 저항값은 코일의 제조 과정에서의 편차와 코일 자체의 온도에 따라 변하게 되므로, 단지 배터리 전압이나 냉각수 온도에 의한 보상만으로는 코일 저항값 변화를 완벽하게 보상할 수 없다.However, in practice, the resistance value of the ignition coil is changed according to the deviation of the coil manufacturing process and the temperature of the coil itself, and thus only the compensation by the battery voltage or the coolant temperature cannot completely compensate for the coil resistance value change.

이는 결과적으로 코일 저항에 비하여 드웰 타임이 짧아 점화 에너지가 부족하게 하거나, 코일 저항에 비하여 드웰 타임이 길어져 코일의 열화되거나 손상을입는 등의 문제를 야기한다.As a result, the dwell time is shorter than the coil resistance, resulting in insufficient ignition energy, or the dwell time longer than the coil resistance, resulting in deterioration or damage of the coil.

도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술의 문제점을 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다. ECU (100) 로부터 점화부 (200) 로 제어 신호가 입력되면, 점화 코일 구동부 (210) 의 트랜지스터가 제어 신호에 따라 온/오프되고, 밧데리로부터 공급되는 저전압은 이와 같이 온/오프되는 속도 및 시간에 따라 전자기 유도 현상에 의하여 2만 내지 3만 볼트의 고전압으로 유도되고, 이 고전압이 점화 플러그 (300) 에 인가된다. 그 후, 상기 점화 플러그 (300) 는 연소실에 압축된 혼합기를 폭발적으로 연소시키는 불꽃 점화를 하게 된다.1 and 2, the problems of the prior art will be described in more detail. When a control signal is input from the ECU 100 to the ignition unit 200, the transistor of the ignition coil driver 210 is turned on / off according to the control signal, and the low voltage supplied from the battery is thus turned on / off in this way. According to the electromagnetic induction phenomenon is induced to a high voltage of 20,000 to 30,000 volts, this high voltage is applied to the spark plug 300. Thereafter, the spark plug 300 is to spark ignition to explode combustion mixer compressed in the combustion chamber.

점화를 제어하는 신호는 점화 시기 제어 신호와 드웰 타임 제어 신호로 구분된다. 점화 시기는 냉각 수온 또는 엔진 회전수와 부하에 따라 미리 설정된 테이블에서 소정의 값을 읽어 옴으로써 설정된다. 한편, 드웰 타임은 점화에 필요한 에너지의 차징 시간을 칭하는 것으로서, 엔진 회전수, 배터리 전압, 부하 등에 따라 충전에 필요한 시간을 미리 설정된 테이블로부터 읽어 옴으로써 설정된다.The signal for controlling ignition is divided into an ignition timing control signal and a dwell time control signal. The ignition timing is set by reading a predetermined value from a preset table according to the cooling water temperature or the engine speed and the load. On the other hand, the dwell time refers to the charging time of the energy required for ignition, and is set by reading the time required for charging according to the engine speed, the battery voltage, the load, and the like from a preset table.

그런데, 실제로는 점화 코일 (220) 의 저항값이 제조 편차 또는 자체의 온도에 따라 가변적이어서 점화 코일 (220) 의 드웰 타임이 엔진 회전수 등의 상기한 조건에 따라 미리 설정된 테이블에 의해서만 결정된다면, 점화 코일 (220) 저항값의 변화를 완벽하게 보상할 수 없게 된다.By the way, in practice, if the resistance value of the ignition coil 220 is variable according to the manufacturing deviation or the temperature of itself, if the dwell time of the ignition coil 220 is determined only by the table set according to the above conditions such as the engine speed, The change in the resistance value of the ignition coil 220 may not be completely compensated.

그 결과, 점화 코일 (220) 저항에 비하여 드웰 타임이 짧아 점화 에너지가 부족하거나, 점화 코일 (220) 저항에 비해 드웰 타임이 길어서 코일 열화 및 손상 등의 문제를 야기하게 된다.As a result, the dwell time is shorter than the ignition coil 220 resistance, resulting in insufficient ignition energy, or the dwell time longer than the ignition coil 220 resistance, causing problems such as coil deterioration and damage.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같이 점화 코일의 저항값이 가변적인 경우에도 최적의 점화 에너지로 점화될 수 있도록 드웰 시간을 제어하는 자동차용 점화 시스템 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an ignition system for a vehicle and a driving method thereof for controlling the dwell time so that the ignition coil may be ignited with an optimal ignition energy even when the resistance value of the ignition coil is variable.

본 발명의 다른 목적은 점화부에 과도한 전류가 흐르지 않도록 함으로써, 점화부의 내구성을 높인 자동차용 점화 시스템 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an automotive ignition system and a driving method thereof, by which excessive current does not flow in the ignition portion, thereby increasing durability of the ignition portion.

도 1은 종래의 자동차용 점화 시스템의 블록도.1 is a block diagram of a conventional automotive ignition system.

도 2는 종래의 자동차용 점화 시스템의 점화부 회로도.2 is an ignition circuit diagram of a conventional automotive ignition system.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 점화 시스템의 블록도3 is a block diagram of an ignition system for an automobile according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 점화 시스템의 점화부 회로도.Figure 4 is a circuit diagram of the ignition unit of the ignition system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 점화 시스템에서 점화 코일을 제어하는 방법을 도시한 그래프.5 is a graph illustrating a method for controlling an ignition coil in an ignition system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 점화 시스템에서 점화 코일을 제어하는 순서도.Figure 6 is a flow chart for controlling the ignition coil in the automotive ignition system according to an embodiment of the present invention.

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

100, 150...제어부 (ECU)100, 150 ... ECU

200...점화부200 ... Ignition

210...점화 코일 구동부210 ... ignition coil drive

220...점화 코일220 ... Ignition Coil

222...1차 코일222 ... Primary Coil

226...2차 코일226 ... secondary coil

300...점화 플러그300 ... spark plug

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 점화 코일 구동부, 1차 코일 및 2차 코일을 구비하는 점화부; 및 상기 점화부에 흐르는 전류값을 감지하여 그 감지된 전류값에 따라 상기 점화 코일 구동부에 제어 신호를 제공하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 점화부에 흐르는 전류가 점화 가능한 에너지의 하한값에 미치지 못하면 드웰 타임을 증가시키고, 점화 가능한 에너지의 상한값을 초과하면 드웰 타임을 감소시키는 제어 신호를 상기 점화 코일 구동부에 제공하는 것을 특징으로 하는 자동차용 점화 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an ignition unit including an ignition coil driving unit, a primary coil, and a secondary coil; And a control unit which senses a current value flowing in the ignition unit and provides a control signal to the ignition coil driving unit according to the sensed current value, wherein the control unit does not reach a lower limit of ignitionable energy. If not, the present invention provides an ignition system for an automobile, wherein the control signal is provided to the ignition coil drive to increase the dwell time and to reduce the dwell time when the upper limit of the ignition energy is exceeded.

보다 바람직하게는 점화 직전에 상기 점화부의 1차 코일에 흐르는 전류를 감지하여 그 전류값에 따라 상기한 바와 같이 드웰 타임을 조절하는 자동차용 점화 시스템을 제공한다.More preferably, the present invention provides an automotive ignition system that senses a current flowing in the primary coil of the ignition unit immediately before ignition and adjusts the dwell time as described above according to the current value.

또한, 본 발명은 점화 코일 구동부, 1차 코일, 2차 코일 및 제어부를 구비하는 자동차용 점화 시스템에서 점화 코일을 구동하는 방법으로서, 1차 코일 또는 2 차 코일에 흐르는 전류를 감지하는 단계; 감지된 전류값을 제어부에 제공하는 단계; 상기 제어부가 상기 전류값에 따라 상기 점화 코일 구동부를 제어하는 신호를 상기 점화 코일 구동부에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 코일을 구동하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for driving an ignition coil in an automotive ignition system including an ignition coil driver, a primary coil, a secondary coil and a control unit, the method comprising: sensing a current flowing in a primary coil or a secondary coil; Providing a sensed current value to a control unit; And providing, by the controller, a signal for controlling the ignition coil driver to the ignition coil driver according to the current value.

보다 바람직하게는 상술한 점화 코일을 구동하는 방법에 있어서, 제어부는 전류값이 점화 가능 하한값에 미치지 못하면 드웰 타임을 증가시키고, 점화 가능 상한값을 초과하면 드웰 타임을 감소시키는 제어 신호를 점화 코일 구동부에 제공하는 것을 특징으로 하는 점화 코일을 구동하는 방법을 제공한다. 이하에서는 도 3 내지 도 6 을 참조하여 본 발명을 설명하도록 한다.More preferably, in the above-described method of driving the ignition coil, the control unit may increase the dwell time if the current value does not reach the lower limit of the ignition and, if the current value exceeds the upper limit of the ignition limit, send a control signal to the ignition coil driver. It provides a method for driving an ignition coil, characterized in that provided. Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6.

본 발명은 제어부 (100), 점화부 (200) 로 구성되며, 점화 직전에 (코일부에 흐르는 최대 전류를 감지하기 위함) 점화부 (200) 의 점화 코일 (220) 에 흐르는 전류를 감지하여 그 값을 제어부 (100) 에 입력한다. 제어부 (100) 는 입력된 전류값이 점화 가능 에너지의 하한값 이하이면 드웰 타임을 증가시킴으로써, 점화 에너지 부족으로 인한 점화 불량을 방지하고, 입력된 전류값이 점화 가능 에너지의 상한값 이상이면 드웰 타임을 감소시킴으로써, 에너지 낭비 및 코일 열화를 방지하는 등 점화 시스템의 내구성을 증가시킬 수 있다.The present invention is composed of a control unit 100, the ignition unit 200, and immediately before ignition (to detect the maximum current flowing in the coil unit) to detect the current flowing in the ignition coil 220 of the ignition unit 200 The value is input to the control unit 100. The controller 100 increases the dwell time if the input current value is less than or equal to the lower limit of the ignition energy, thereby preventing ignition failure due to insufficient ignition energy, and decreases the dwell time if the input current value is greater than or equal to the upper limit of the ignition energy. By doing so, it is possible to increase the durability of the ignition system, such as to prevent energy waste and coil degradation.

즉, 본 발명은 드웰 타임을 설정함에 있어서, 엔진 회전수, 배터리 전압, 부하 등에 따라 미리 결정된 테이블에만 의존하는 것이 아니고, 점화 직전에 1차 코일에 흐르는 전류를 감지하여 그 값이 점화 가능 에너지의 상한 및 하한값 구간에 포함되는지 여부를 판단하여 그 결과에 따라 드웰 타임을 미세 조정하기 때문에, 점화 시스템 상에 실질적으로 존재하는 가변적인 요소들 (저항 편차 등) 을 모두보상할 수 있게 됩니다. 보다 바람직하게는 점화부 (200) 의 1차 코일에 흐르는 전류를 감지하여 그 값에 따라 제어부 (100) 가 점화 구동 제어 신호를 발생한다.That is, the present invention does not depend only on a predetermined table according to the engine speed, battery voltage, load, etc. in setting the dwell time, and detects the current flowing in the primary coil immediately before ignition, and the value is determined by the ignition energy. By judging whether it is included in the upper and lower limit ranges and fine-tuning the dwell time according to the result, it is possible to compensate for all the variable elements (resistance variation, etc.) that are actually present in the ignition system. More preferably, the controller 100 senses a current flowing in the primary coil of the ignition unit 200 and generates an ignition driving control signal according to the value thereof.

한편, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 점화 시스템 하에서 제어부가 신호를 처리하는 과정을 나타낸 순서도이다. 이에 따르면. 우선 제어부 (150) 는 엔진이 운전 중인지 여부를 판단한다 (610). 만약, 운전 중이 아니라면, 제어를 마치고 (650) 운전 중이라면, 현재 작동 중인 점화부가 어느 것인지 판단한다 (612). 현재 작동 중인 점화부의 1 차 코일의 전류 최대값 (점화 직전의 전류값) 을 측정한다 (614).6 is a flowchart illustrating a process of processing a signal by a controller under an ignition system according to an embodiment of the present invention. According to this. First, the controller 150 determines whether the engine is in operation 610. If it is not in operation, the control is finished (650) and if the operation is running, it is determined (612) which ignition unit is currently operating. The maximum current value (current value just before ignition) of the primary coil of the ignition unit currently in operation is measured (614).

그 후, 측정된 1 차 코일의 전류 최대값이 적정 수준인지 여부를 판단하고 (620), 적정 수준이면 드웰 타임을 유지하고 (622), 상한값을 초과하면 드웰 타임을 감소시키고 (630), 하한값에 미치지 못하면 드웰 타임을 증가시킨다 (640). 이러한 과정을 거친 후 해당 점화부의 최종 드웰 타임을 결정 및 저장하고 (624), 다음 점화시에는 갱신된 드웰 타임으로 점화부를 구동한다 (626).Thereafter, it is determined whether the measured current maximum value of the primary coil is at an appropriate level (620), and if it is at an appropriate level, the dwell time is maintained (622), and when the upper limit is exceeded, the dwell time is decreased (630), and the lower limit value. If not, the dwell time is increased (640). After this process, the final dwell time of the corresponding ignition unit is determined and stored (624), and the next ignition unit drives the ignition unit with the updated dwell time (626).

이상은 본 발명을 예를 들어 설명한 것으로서, 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 권리는 첨부된 특허청구범위에 기재된 바에 따라 결정된다. 또한, 동 업계에 종사하는 자에 의하여 본 발명의 다양한 변형예 들이 실시될 수 있으나, 이는 모두 본 발명의 권리 범위에 속하는 것임을 명백히 한다.As mentioned above, the present invention has been described by way of example, and the present invention is not limited to the above-described examples, and the rights of the present invention are determined according to the appended claims. In addition, various modifications of the present invention can be carried out by those skilled in the art, but it is obvious that all belong to the scope of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 종래의 점화 시스템이 드웰 타임을 미리 설정된 테이블에만 의존하는데 반하여, 본 발명은 실제 점화부에 흐르는 전류값을 측정하여그 값에 따라 드웰 타임을 가변적으로 운용함으로써, 점화 시스템에 발생한 가변적 요소를 모두 보상할 수 있도록 한다.As described above, the conventional ignition system relies only on a table for setting the dwell time, but the present invention measures the current value flowing in the actual ignition unit and variably operates the dwell time according to the value, thereby generating the ignition system. Compensate for all variable elements.

그 결과 본 발명은 점화 에너지 부족으로 인한 점화 불량에 기인하여 낭비되는 에너지와, 과도한 점화 에너지로 인한 에너지 낭비를 방지할 수 있으며, 점화부의 성능 열화를 방지하는 효과를 낳는다.As a result, the present invention can prevent energy wasted due to ignition failure due to lack of ignition energy, and energy waste due to excessive ignition energy, and has an effect of preventing performance deterioration of the ignition unit.

Claims (4)

점화 코일 구동부, 1차 코일 및 2차 코일을 구비하는 점화부; 및An ignition unit including an ignition coil driving unit, a primary coil, and a secondary coil; And 상기 점화부에 흐르는 전류값을 감지하여 그 감지값에 따라 상기 점화 코일 구동부에 제어 신호를 제공하는 제어부를 포함하며,A control unit which senses a current value flowing in the ignition unit and provides a control signal to the ignition coil driving unit according to the detected value, 상기 제어부는 상기 점화부에 흐르는 전류가 점화 가능한 하한값에 미치지 못하면 드웰 타임을 증가시키고, 점화 가능한 상한값을 초과하면 드웰 타임을 감소시키는 제어 신호를 상기 점화 코일 구동부에 제공하는 것을 특징으로 하는 자동차용 점화 시스템.The control unit increases the dwell time if the current flowing through the ignition unit does not reach the lower limit of the ignition value, and provides a control signal to the ignition coil drive unit to reduce the dwell time if the upper limit value of the ignition limit is exceeded. system. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는The method of claim 1, wherein the control unit 상기 1차 코일의 전류값을 감지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 점화 시스템.Automotive ignition system for detecting the current value of the primary coil. 점화 코일 구동부, 1차 코일, 2차 코일 및 제어부를 구비하는 자동차용 점화 시스템에서 점화 코일을 구동하는 방법으로서,A method of driving an ignition coil in an automotive ignition system including an ignition coil drive unit, a primary coil, a secondary coil, and a control unit, 1차 코일 또는 2 차 코일에 흐르는 전류를 감지하는 단계;Detecting a current flowing in the primary coil or the secondary coil; 상기 감지하는 단계에서 감지된 전류값을 제어부에 제공하는 단계;Providing a current value sensed in the detecting step to a controller; 상기 제어부는 상기 전류값에 따라 상기 점화 코일 구동부를 제어하는 신호를 상기 점화 코일 구동부에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화코일을 구동하는 방법.And the control unit providing a signal for controlling the ignition coil driver to the ignition coil driver according to the current value. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는The method of claim 3, wherein the control unit 상기 전류값이 점화 가능 하한값에 미치지 못하면 드웰 타임을 증가시키고, 점화 가능 상한값을 초과하면 드웰 타임을 감소시키는 제어 신호를 점화 코일 구동부에 제공하는 것을 특징으로 하는 점화 코일을 구동하는 방법.And providing a control signal to the ignition coil driver to increase the dwell time if the current value does not reach the lower ignition limit value and to reduce the dwell time if the current value exceeds the upper ignition limit value.
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