KR20120098002A - Glow plug controling apparatus and method for maintaining proper temperature - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 글로우 플러그의 과승온 및 성능 저하를 방지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a glow plug control device and method for maintaining an appropriate temperature, and more particularly to an apparatus and method for preventing overheating and deterioration of performance of the glow plug.
디젤엔진은 가솔린엔진과는 달리, 별도의 점화장치를 사용하지 않기 때문에, 공기를 흡입하여 높은 압력까지 압축한 후, 압축으로 인해 높은 온도로 가열된 공기 중에 연료를 분사하여 연소를 발생시킨다. Unlike a gasoline engine, a diesel engine does not use a separate ignition device, and thus, inhales air, compresses it to a high pressure, and injects fuel into air heated to a high temperature due to compression to generate combustion.
하지만, 동절기에는 연소실 내의 공기가 자기착화에 필요한 온도까지 도달하지 않을 경우가 있으므로, 글로우 플러그(Glow Plug)라는 전기가열 보조기구를 사용한다.However, in winter, since the air in the combustion chamber may not reach the temperature required for self-ignition, an electric heating aid called a glow plug is used.
즉, 연소실 내에 글로우 플러그의 발열부가 돌출되도록 배치하여, 시동 전에 기관 내부가 따뜻해지도록 예열하여 연료분무시 착화원으로 사용한다. That is, it arrange | positions so that the heat generating part of a glow plug may protrude in a combustion chamber, preheat it so that the inside of an engine may become warm before starting, and use it as an ignition source at the time of fuel spraying.
글로우 플러그를 급속승온하기 위해서는 초기에 높은 에너지를 순간적으로 인가하여(높은 전류가 순간적으로 흐름) 온도를 기준 온도 이상으로 급속승온 한 후, 정격 에너지를 인가하여 일정한 온도를 유지한다. In order to rapidly heat up the glow plug, a high energy is instantaneously applied (high current flows instantaneously) to rapidly increase the temperature above the reference temperature, and then the rated energy is applied to maintain a constant temperature.
즉, 도 1과 같이(도 1은 종래의 글로우 플러그에서 흐르는 전류에 따른 온도를 그래프로 나타낸 도면), 글로우 플러그가 예열 되는 과정은 일정 시간 동안 미리 설정된 전류를 글로우 플러그에 인가하여 기준 온도(글로우 플러그가 예열될 수 있는 온도)까지 상승시키는 구간인 급속승온구간(11), 및 목표 온도(유지하고자 하는 온도)를 유지하기 위한 전류를 인가하는 구간인 온도유지구간(12)으로 나뉜다.That is, as shown in FIG. 1 (FIG. 1 is a graph showing a temperature according to a current flowing in a conventional glow plug), the process of preheating the glow plug may be performed by applying a preset current to the glow plug for a predetermined time. It is divided into a rapid heating section 11, which is a section for raising the plug to a temperature that can be preheated, and a temperature holding section 12, which is a section for applying a current for maintaining a target temperature (temperature to be maintained).
하지만, 상기와 같은 종래의 글로우 플러그 예열 과정은 초기에 설정된 전류를 지속적으로 인가할 뿐, 차량의 주행거리 등의 엔진 조건에 의한 글로우 플러그의 내구 저항산포 변화와 발열 성능 변화를 감지하지 못하고, 이를 보상하지 못하여 온도가 기준 온도 이상으로 상승하는 과온 구간(13)이 발생하게 된다. However, the above-described conventional glow plug preheating process continuously applies a current initially set, and does not detect a change in durability resistance distribution and heat generation performance of the glow plug due to an engine condition such as a vehicle's driving distance. The overtemperature section 13 in which the temperature does not compensate and rises above the reference temperature occurs.
이러한 과온 구간(13)은 차량에 시동이 걸릴 때마다(Key on) 매번 발생하므로, 글로우 플러그의 내구 수명을 단축시킬 수 있으며, 이로 인해 조기 단선될 수 있다는 문제점이 있다. Since the over-temperature section 13 occurs every time the vehicle is started (Key on), it is possible to shorten the endurance life of the glow plug, which can lead to premature disconnection.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 과승온 및 성능 저하 구간의 발생을 방지하여, 글로우 플러그의 내구 수명의 증가 및 조기 단선의 예방을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve such a conventional problem, to prevent the occurrence of excessive temperature rise and deterioration interval, the object of the increase in the durability life of the glow plug and prevention of premature disconnection.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 장치는 전류 측정부, 듀티 설정부, 보상 듀티 산출부, 및 제어신호 생성부를 포함한다. In order to achieve the above object, the glow plug control apparatus capable of temperature compensation according to the present invention includes a current measuring unit, a duty setting unit, a compensation duty calculating unit, and a control signal generating unit.
전류 측정부는 글로우 플러그에 흐르는 전류값을 측정하고, 듀티 설정부는 전자 제어 장치로부터 수신한 펄스 폭 변조 신호 및 전원부로부터 인가되는 전압의 측정 전압값을 이용하여, 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을 설정한다.The current measuring unit measures the current value flowing through the glow plug, and the duty setting unit sets the duty cycle of the pulse width modulated signal using the pulse width modulated signal received from the electronic controller and the measured voltage value of the voltage applied from the power supply unit. .
또한, 보상 듀티 산출부는 미리 설정된 목표 전류와 측정한 전류값을 비교하여, 보상해야 할 전류값에 따른 보상 듀티 사이클을, 설정된 듀티 사이클을 이용하여 산출하며, 제어신호 생성부는 보상 듀티 사이클을 이용하여 온도유지구간 동안 전압 공급을 제어하는 제어신호를 생성한다.In addition, the compensation duty calculator calculates a compensation duty cycle according to the current value to be compensated by comparing the preset target current with the measured current value using the set duty cycle, and the control signal generator uses the compensation duty cycle. Generates a control signal to control the voltage supply during the temperature maintenance interval.
이로 인해, 종래의 글로우 플러그에서의 과승온 및 성능 저하 구간의 발생을 방지하여, 글로우 플러그의 내구 수명의 증가 및 조기 단선을 예방할 수 있다. For this reason, the occurrence of overheating and a deterioration period in the conventional glow plug can be prevented, and an increase in the endurance life and early disconnection of the glow plug can be prevented.
또한, 글로우 플러그는 히팅 코일만을 사용할 수 있으므로, 전압의 조절만으로 글로우 플러그에 흐르는 전류를 조절할 수 있다. In addition, since the glow plug can use only a heating coil, the current flowing through the glow plug can be adjusted only by adjusting the voltage.
또한, 듀티 설정부는 펄스 폭 변조 신호 대신에, 전자 제어 장치로부터 수신한 펄스 폭 변조 신호 데이터를 이용하여 듀티 사이클을 설정할 수 있다. In addition, the duty setting unit may set the duty cycle by using the pulse width modulated signal data received from the electronic controller instead of the pulse width modulated signal.
또한, 듀티 설정부는 펄스 폭 변조 신호 대신에, 전자 제어 장치로부터 수신한, 글로우 플러그에 인가해야 하는 전류값을 이용하여 듀티 사이클을 설정할 수 있다. In addition, the duty setting unit may set the duty cycle by using a current value to be applied to the glow plug instead of the pulse width modulated signal.
또한, 본 발명에 따른 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 장치는 IPS부를 더 포함할 수 있는데, IPS부는 제어신호에 따라 전원부에서 공급되는 전압을 글로우 플러그로 인가하고, 글로우 플러그의 상태를 확인할 수 있다. In addition, the glow plug control apparatus capable of temperature compensation according to the present invention may further include an IPS unit. The IPS unit may apply the voltage supplied from the power supply unit to the glow plug according to the control signal and check the state of the glow plug.
또한, 본 발명에 따른 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 장치는 진단신호 생성부를 더 포함할 수 있는데, 진단신호 생성부는 IPS부로부터 글로우 플러그의 상태 확인 결과를 수신하고, 온도유지구간 동안에 글로우 플러그에 흐르는 전류가 공급되는 전류와 일치하지 않을 경우, 진단신호를 생성하여 전자 제어 장치로 전송할 수 있다. In addition, the glow plug control apparatus capable of temperature compensation according to the present invention may further include a diagnostic signal generator, which receives a status check result of the glow plug from the IPS unit, and flows through the glow plug during the temperature maintenance period. If the current does not match the current supplied, a diagnostic signal can be generated and sent to the electronic control device.
또한, 본 발명에 따른 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 장치는 측정 전압값을 이용하여 급속승온구간의 시간을 설정하는 시간 설정부를 더 포함할 수 있으며, 이때, 제어신호 생성부는 급속승온구간의 시간을 이용하여, 급속승온구간 동안 전압 공급을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다. In addition, the glow plug control apparatus capable of temperature compensation according to the present invention may further include a time setting unit for setting the time of the rapid heating section using the measured voltage value, wherein the control signal generation unit Can be used to generate a control signal that controls the voltage supply during the rapid ramp up period.
또한, 진단신호 생성부는 급속승온구간 동안, IPS부에서 확인된 글로우 플러그의 이상 상태에 따른 진단신호를 생성하여 전자 제어 장치로 전송할 수 있다. In addition, the diagnostic signal generator may generate a diagnostic signal according to the abnormal state of the glow plug confirmed by the IPS unit during the rapid heating section, and transmit the diagnostic signal to the electronic controller.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 방법은 글로우 플러그 제어 장치가 글로우 플러그에 흐르는 전류값을 측정하는 (f) 단계, 글로우 플러그 제어 장치가 전자 제어 장치로부터 수신한 펄스 폭 변조 신호 및 전원부로부터 인가되는 전압의 측정 전압값을 이용하여, 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을 설정하는 (g) 단계, 글로우 플러그 제어 장치가 미리 설정된 목표 전류와 (f) 단계에서 측정한 전류값을 비교하여, 보상해야 할 전류값에 따른 보상 듀티 사이클을, 설정된 듀티 사이클을 이용하여 산출하는 (h) 단계, 및 글로우 플러그 제어 장치가 보상 듀티 사이클을 이용하여 온도유지구간 동안 전압 공급을 제어하는 제어신호를 생성하는 (i) 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a glow plug control method capable of temperature compensation according to the present invention includes the steps of: (f) the glow plug control device measuring a current value flowing through the glow plug, and the glow plug control device receiving a pulse from the electronic control device (G) setting the duty cycle of the pulse width modulated signal by using the width modulated signal and the measured voltage value of the voltage applied from the power supply unit, and the current measured in the preset target current and the step (f) by the glow plug control device. (H) calculating the duty cycle of the compensation according to the current value to be compensated using the set duty cycle by comparing the values, and the glow plug control device controls the voltage supply during the temperature maintenance period using the compensation duty cycle. (I) generating a control signal.
또한, (g) 단계에서는, 글로우 플러그 제어 장치가 펄스 폭 변조 신호 대신에, 전자 제어 장치로부터 수신한 펄스 폭 변조 신호 데이터를 이용하여 듀티 사이클을 설정할 수 있다.In addition, in step (g), the glow plug control device may set the duty cycle by using the pulse width modulated signal data received from the electronic controller instead of the pulse width modulated signal.
또한, (g) 단계에서는, 글로우 플러그 제어 장치가 펄스 폭 변조 신호 대신에, 전자 제어 장치로부터 수신한, 글로우 플러그에 인가해야 하는 전류값을 이용하여 듀티 사이클을 설정할 수 있다. Further, in step (g), the glow plug control device may set the duty cycle by using a current value to be applied to the glow plug received from the electronic control device instead of the pulse width modulated signal.
또한, 본 발명에 따른 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 방법은 (i) 단계 이후에, 글로우 플러그 제어 장치가 제어신호에 따라 전원부에서 공급되는 전압을 글로우 플러그로 인가하는 (j) 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the glow plug control method capable of temperature compensation according to the present invention may further include (j) after the step (i), the glow plug control device applying a voltage supplied from the power supply unit to the glow plug according to the control signal. Can be.
또한, 본 발명에 따른 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 방법은 (j) 단계 이후에, 글로우 플러그 제어 장치가 온도유지구간 동안, 글로우 플러그에 흐르는 전류가 공급되는 전류와 일치하지 않을 경우, 진단신호를 생성하여 전자 제어 장치로 전송하는 (k) 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, in the glow plug control method capable of temperature compensation according to the present invention, after the (j) step, if the glow plug control device does not coincide with the current supplied to the glow plug during the temperature maintenance period, a diagnostic signal is output. The method may further include generating and transmitting to the electronic control apparatus.
또한, 본 발명에 따른 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 방법은 (f) 단계 이전에, 글로우 플러그 제어 장치가 전원부로부터 글로우 플러그에 인가되는 전압의 실제 크기를 측정하는 (a) 단계, 글로우 플러그 제어 장치가 측정 전압값을 이용하여 급속승온구간의 시간을 설정하는 (b) 단계, 글로우 플러그 제어 장치가 급속승온구간의 시간을 이용하여 급속승온구간 동안 전압 공급을 제어하는 제어신호를 생성하는 (c) 단계, 및 글로우 플러그 제어 장치가 제어신호에 따라, 전원부로부터 공급되는 전압을 글로우 플러그로 인가하는 (d) 단계 를 더 포함할 수 있다.In addition, in the glow plug control method capable of temperature compensation according to the present invention, before the step (f), the glow plug control device measures the actual magnitude of the voltage applied to the glow plug from the power supply unit. (B) setting a time period of the rapid heating section using the measured voltage value, and (c) generating a control signal for controlling the voltage supply during the rapid temperature raising section by using the time of the rapid heating section. And (d) the glow plug control device applying a voltage supplied from the power supply unit to the glow plug according to the control signal.
또한, (d) 단계 이후에, 글로우 플러그 제어 장치가 급속승온구간 동안, 글로우 플러그의 이상 상태에 따른 진단신호를 생성하여 전자 제어 장치로 전송하는 (e) 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, after the step (d), the glow plug control device may further include the step (e) of generating a diagnostic signal according to the abnormal state of the glow plug to the electronic control device during the rapid heating section.
또한, 본 발명에 따른 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 방법은 글로우 플러그 제어 장치가 전자 제어 장치로부터 키 off 신호를 수신하면, 글로우 플러그로의 전압 인가를 중단하는 (l) 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the glow plug control method capable of temperature compensation according to the present invention may further include the step of (l) stopping the application of the voltage to the glow plug when the glow plug control device receives the key off signal from the electronic control device. .
본 발명에 의해 글로우 플러그에 공급되는 전류를 실시간 측정 및 제어하여, 엔진 조건에 따라 요구되는 최적의 온도를 유지함으로써, 글로우 플러그의 급속승온구간 및 온도유지구간 동안에 과승온 및 성능 저하 구간의 발생을 방지할 수 있으므로, 글로우 플러그의 내구 수명의 증가 및 조기 단선의 예방할 수 있다. By measuring and controlling the current supplied to the glow plug in real time according to the present invention, by maintaining the optimum temperature required according to the engine conditions, the occurrence of overheating and deterioration of the temperature during the rapid heating section and temperature maintenance section of the glow plug Since it can prevent, an increase in the durability life of a glow plug and premature disconnection can be prevented.
도 1은 종래의 글로우 플러그에서 흐르는 전류에 따른 온도를 그래프로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 글로우 플러그의 특징에 따른 온도와 열저항 관계 그래프를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 글로우 플러그에서 흐르는 전류에 따른 온도를 그래프로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도.1 is a graph showing the temperature according to the current flowing in the conventional glow plug.
Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a glow plug control device for maintaining an appropriate temperature of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the relationship between the temperature and the heat resistance according to the characteristics of the glow plug of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the temperature according to the current flowing in the glow plug of the present invention.
Figure 5 is a flow diagram illustrating an embodiment of a glow plug control method for maintaining an appropriate temperature of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 발명의 이해를 보다 명확하게 하기 위해 동일한 구성요소에 대해서는 상이한 도면에서도 동일한 부호를 사용하도록 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to more clearly understand the present invention, the same reference numerals are used for the same components in different drawings.
도 2는 본 발명의 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 글로우 플러그(400)의 특징에 따른 온도와 열저항 관계 그래프를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 글로우 플러그(400)에서 흐르는 전류에 따른 온도를 그래프로 나타낸 도면으로, 이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하고자 한다.2 is a block diagram schematically showing the configuration of a glow plug control apparatus 100 for maintaining an appropriate temperature of the present invention, Figure 3 is a graph of the relationship between temperature and heat resistance according to the characteristics of the
본 발명에 따른 글로우 플러그 제어 장치(100)는 전자 제어 장치(200), 전원부(300), 및 복수의 글로우 플러그(400)와 연결되며, 작동 제어부(110), 시간 설정부(120), 듀티 설정부(130), 전류 측정부(140), 보상 듀티 산출부(150), 제어신호 생성부(160), IPS부(170), 및 진단신호 생성부(180)를 포함한다.The glow plug control apparatus 100 according to the present invention is connected to the
전원부(300)를 글로우 플러그 제어 장치(100)에 연결하는 이유는 키 on 신호가 인가되는 순간부터 키 off 신호가 인가되기 전까지 글로우 플러그 제어 장치(100)에 전압을 인가하여 작동시키기 위해서이고, 전원부(300)로는 일반적으로 디젤 자동차에 구비된 배터리가 사용될 수 있으며, 배터리는 12V의 출력을 가질 수 있다. The reason for connecting the
전자 제어 장치(200)에서 작동 제어부(110)로 키(key) on 신호가 입력되어 글로우 플러그 제어 장치(100)가 작동하기 시작하면, 전원 측정부(310)는 글로우 플러그(400)에 인가되는 전압의 실제 크기를 측정하는데, 배터리가 사용될 경우, 배터리는 12V의 정전압을 출력하므로, 전압의 크기는 12V로 일정하게 측정된다. 하지만, 배터리의 사용기간이 증가하거나 배터리가 방전되는 등의 경우에는, 측정된 전압의 크기가 정전압의 크기와 다소 다를 수 있다.When a key on signal is input from the
시간 설정부(120)는 전원 측정부(310)로부터 입력된 측정 전압값을 이용하여 급속승온구간(21)의 시간을 설정하고 제어신호 생성부(160)로 출력할 수 있다. The
즉, 전원부(300)에서 공급되는 전원이 전원 측정부(310)에서 12V로 측정되었다면, 글로우 플러그(400)의 온도를 예열시키고자 하는 목표 온도까지 급속으로 승온시키기 위한 일정 전류가 흐르도록 하는 시간(급속승온구간(21)의 시간)을 설정할 수 있다. That is, when the power supplied from the
예컨대, 목표 온도가 1000℃이고, 12V가 1초 동안 인가될 경우 500℃가 상승한다고 하면, 급속승온구간(21)의 시간은 2초가 된다.For example, if the target temperature is 1000 ° C. and 500 V rises when 12 V is applied for 1 second, the time of the rapid heating section 21 is 2 seconds.
듀티 설정부(130)는 전자 제어 장치(200)로부터 입력된 펄스 폭 변조(PWM) 신호, 전원 측정부(310)에서 측정된 전압값을 이용하여 온도유지구간(22)에 적용될 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클(duty cycle, 듀티비)을 설정하여 보상 듀티 산출부(150)로 출력한다.The
만약, 전자 제어 장치(200)로부터 입력된 펄스 폭 변조 신호가 12V인 인가 전압에 대해 50%일 경우, 전원 측정부(310)에서 측정된 전압값이 12V라면, 듀티 설정부(130)는 목표 온도를 유지하기 위한(온도유지구간(22)에서의) 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을, 전자 제어 장치(200)로부터 입력되는 펄스 폭 변조 신호와 동일한 50%로 설정하여 보상 듀티 산출부(150)로 출력할 수 있다.If the pulse width modulation signal input from the
하지만, 입력된 펄스 폭 변조 신호가 12V인 인가 전압에 대해 50%일 경우, 측정된 전압값이 12V보다 작다면, 듀티 설정부(130)는 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류가 일정한 크기를 가지도록, 목표 온도를 유지하기 위한(온도유지구간(22)에서의) 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을, 입력되는 펄스 폭 변조 신호의 50%보다 크게 설정하여 제어신호 생성부(160)로 출력할 수 있다.However, when the input pulse width modulation signal is 50% with respect to the applied voltage of 12V, if the measured voltage value is less than 12V, the
반면, 입력된 펄스 폭 변조 신호가 12V인 인가 전압에 대해 50%일 경우, 측정된 전압값이 12V보다 크다면, 듀티 설정부(130)는 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류가 일정한 크기를 가지도록, 목표 온도를 유지하기 위한(온도유지구간(22)에서의) 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을, 입력되는 펄스 폭 변조 신호의 50%보다 작게 설정하여 제어신호 생성부(160)로 출력할 수 있다.On the other hand, when the input pulse width modulation signal is 50% with respect to the applied voltage of 12V, if the measured voltage value is greater than 12V, the
상술한 듀티 설정부(130)의 설명은, 글로우 플러그 제어 장치(100)가 전자 제어 장치(200)와의 통신시, 펄스 폭 변조 입력 방식이 적용된 경우에 대한 설명이며, 통신 방식은 계측 제어기 통신망(CAN, Controller Area Network) 또는 린(LIN, Local Interconnect Network) 방식이 적용될 수도 있다. Description of the
계측 제어기 통신망(CAN) 또는 린(LIN) 방식이 적용될 경우, 듀티 설정부(130)는 전자 제어 장치(200)로부터 펄스 폭 변조 신호(예컨대, 듀티 사이클 50%인 신호)를 입력받는 대신, 펄스 폭 변조 신호를 데이터로(예컨대, 듀티 사이클 50%로 신호를 인가하라는 데이터) 입력받을 수 있다. When the measurement controller communication network (CAN) or the lean (LIN) method is applied, the
즉, 글로우 플러그 제어 장치(100)와 전자 제어 장치(200) 간의 통신 방식만 바뀌게 된다.That is, only the communication method between the glow plug control device 100 and the
또한, 계측 제어기 통신망(CAN) 또는 린(LIN) 방식이 적용될 경우, 듀티 설정부(130)는 글로우 플러그(400)의 목표 온도를 위한 성능을 전자 제어 장치(200)로 요청하고, 전자 제어 장치(200)로부터 글로우 플러그(400)에 인가해야 할 전류값을 전송받을 수도 있다. In addition, when the measurement controller communication network (CAN) or lean (LIN) method is applied, the
더불어, 펄스 폭 변조(PWM) 입력 방식이 적용될 경우에는, 이하에서 설명될 IPS부(170)에서 글로우 플러그(400)의 문제 감지시, 진단신호 생성부(180)가 단순히 문제가 발생했다는 사실만을 알 수 있는 진단신호를 생성하여 전자 제어 장치(200)로 송신하지만, 계측 제어기 통신망(CAN) 또는 린(LIN) 방식이 적용될 경우에는, IPS부(170)가 감지한 문제의 유형(예컨대, 단선, 단락, 과전압, 통신오류발생 등)을 데이터로 전자 제어 장치(200)에 송신할 수 있다는 효과가 있다. In addition, when a pulse width modulation (PWM) input method is applied, only the fact that the
전류 측정부(140)는 IPS부(170)와 연결된 전류 센싱 모듈을 이용하여 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 보상 듀티 산출부(150)로 출력한다. The
보상 듀티 산출부(150)는 듀티 설정부(130)에서 입력된 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클 및 전류 측정부(140)에서 입력된 글로우 플러그(400)에 흐르는 측정 전류값을 이용하는데, 목표 온도를 유지하기 위한 미리 설정된 목표 전류와 측정 전류값을 비교하여, 온도유지구간(22) 동안 보상해야 할 전류값에 따른 듀티 사이클을 산출하여, 제어신호 생성부(160)로 출력한다. The
예컨대, 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클이 12V에 대해서 50%이고, 측정 전류값이 6A, 목표 온도(1000℃)를 유지하기 위한 미리 설정된 목표 전류가 2A라면, 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류를 4A 낮춰야 한다. For example, if the duty cycle of the pulse width modulated signal is 50% with respect to 12V, the measured current value is 6A and the preset target current for maintaining the target temperature (1000 ° C) is 2A, the current flowing through the
즉, 4A는 보상해야 할 전류값이 되며, 이에 따라 감소시켜야 할 공급 전압 크기는 4V가 되므로, 제어신호 생성부(160)로 입력되는 듀티 사이클은 12V에 대해서 17%(이때, 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류는 2A가 됨)가 될 수 있다. That is, since 4A becomes a current value to be compensated, and thus the supply voltage to be reduced becomes 4V, the duty cycle input to the
이때, 듀티 사이클의 설정은 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류와 인가되는 전압만으로 쉽게 설정할 수 있다.In this case, the duty cycle may be easily set only by the current flowing through the
일반적인 글로우 플러그에는 발열부인 히팅 코일과 히팅 전류를 제어하는 컨트롤 코일이 직렬로 구성되어 있는데, 예열 장치가 작동되면 각 글로우 플러그에는 전류가 흐르며, 온도가 상승하면 컨트롤 코일의 저항이 증대되어 전류를 제한하여 글로우 플러그를 보호한다. Common glow plugs The heating coil, which is a heating unit, and the control coil that controls the heating current are configured in series. When the preheating device is activated, current flows through each glow plug.When the temperature rises, the resistance of the control coil increases to limit the current to increase the glow plug. Protect.
하지만, 본 발명의 글로우 플러그(400)의 특징에 따른 온도와 열저항 관계를 나타낸 그래프인 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 글로우 플러그(400)에 히팅 코일만을 사용하기 때문에, 1000℃까지 열을 받더라도 상온과 저항변화가 없다. 즉, 'V = IR'의 공식에서 저항값이 변화가 없기 때문에, 일정 전압 공급시, 일정 전류가 흐르게 되어 일정한 온도를 유지할 수 있으므로(열저항 변화율 6% 이내), 목표 온도에 따른 전류를 비례적으로 인가할 수 있다. However, referring to FIG. 3, which is a graph showing a relationship between temperature and heat resistance according to the characteristics of the
제어신호 생성부(160)는 시간 설정부(120)로부터 입력된 급속승온구간(21)의 시간을 이용하여, 글로우 플러그(400)의 온도를 목표 온도까지 상승시키기 위해, 급속승온구간(21) 동안 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류를 제어하는 제어신호를 생성하여 IPS부(170)로 출력할 수 있다.The
예컨대, 전원 측정부(310)에서 전압은 12V로 측정되고, 급속승온구간(21)의 시간이 2초, 입력된 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클이 50%로 설정되었다면, 제어신호 생성부(160)는 0~2초 구간에서는 12V가 지속적으로 인가되도록 생성된 펄스 폭 변조 신호인 제어신호를 IPS부(170)로 출력할 수 있다.For example, if the voltage is measured at 12V in the power measurement unit 310, the time period of the rapid heating section 21 is set to 2 seconds, the duty cycle of the input pulse width modulation signal is set to 50%, the control signal generator 160 ) May output a control signal, which is a pulse width modulation signal generated so that 12V is continuously applied in a 0 to 2 second period, to the
또한, 제어신호 생성부(160)는 보상 듀티 산출부(150)로부터 입력된 보상해야 할 전류값에 따른 듀티 사이클을 이용하여, 목표 온도까지 상승한 글로우 플러그(400)의 온도를 유지시키기 위해, 온도유지구간(22) 동안 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류를 실시간으로 제어하는 제어신호를 생성하여 IPS부(170)로 출력할 수 있다.In addition, the
즉, 보상 듀티 산출부(150)로부터 입력된 듀티 사이클이 12V에 대해서 17%라면, 제어신호 생성부(160)는 급속승온구간(21)인 0~2초 구간에서 12V가 지속적으로 인가된 후, 12V에 대해서 듀티 사이클 17%인 제어신호를 생성하여 IPS부(170)로 출력할 수 있다.That is, if the duty cycle input from the
IPS부(170)는 제어신호 생성부(160)로부터 입력된 제어신호에 따라 전원부(300)에서 공급되는 전압을 글로우 플러그(400)로 인가하고, 글로우 플러그(400)의 상태를 확인한다.The
IPS(Intelligent Power Switching device)는 반도체 소자(IC)를 이용한 부하 전원 컨트롤 장치이며, 퓨즈 및 릴레이로 대체할 수 있다.Intelligent Power Switching Device (IPS) is a load power control device using a semiconductor device (IC) and can be replaced by a fuse and a relay.
IPS는 기본적으로, 연결된 전류 센싱 모듈을 이용하여 실시간으로 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류를 측정하여, 단선, 단락, 과부하 등에 따른 전류 부족 또는 과대를 감지시, 회로를 차단함으로써 회로를 보호할 수 있으며, 부하 전원 출력단의 단선 및 단락 발생시, 고장을 감지하여 전자 제어 장치(200)를 통해 진단 장비로 고장코드를 전송할 수 있다.IPS basically measures the current flowing through the
또한, 빠른 스위칭 제어가 가능하고, 소형 및 다채널 제어가 가능하여 많은 전기부하를 동시 제어할 수 있으며, 제어기능 추가시 업그레이드가 용이하다는 특징이 있다. In addition, fast switching control is possible, and small and multi-channel control is possible to control many electric loads simultaneously, and it is easy to upgrade when adding a control function.
이러한 특징으로 인해, IPS부(170)는 글로우 플러그(400)로의 제어신호에 따른 전압 인가뿐만 아니라, 전압을 인가하는 회로를 보호할 수 있으며, 글로우 플러그(400)의 상태를 진단신호 생성부(180)로 전송할 수 있고, 진단신호 생성부(180)는 진단신호를 생성하여 전자 제어 장치(200)로 전송할 수 있다. Due to this feature, the
즉, IPS부(170)는 급속승온구간(21) 동안 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류를 측정하고, 진단신호 생성부(180)는 초기 글로우 플러그(400)의 단선, 단락 등을 판단한 진단신호를 생성하여 전자 제어 장치(200)로 전송할 수 있다. That is, the
또한, IPS부(170)는 온도유지구간(22) 동안, 실시간으로 보상된 전류가 올바르게 글로우 플러그(400)에 흐르고 있는지를 측정하며, 측정된 전류가 올바르지 않을 경우, 진단신호 생성부(180)에서 이상모드 돌입 및 판단한 진단신호를 생성하여 전자 제어 장치(200)로 전송할 수 있다. In addition, the
여기에서, 글로우 플러그(400)의 상태는, 글로우 플러그(400)의 그라운드(GND)가 단락되었는지 여부, 글로우 플러그(400)의 현재 온도, 글로우 플러그(400)에 인가되는 전류 및 전압의 크기, 펄스 폭 변조 신호의 오류 여부 중 적어도 하나 이상을 포함하는 상태를 의미한다.Here, the state of the
상술한 바와 같은, 작동 제어부(110), 시간 설정부(120), 듀티 설정부(130), 전류 측정부(140), 보상 듀티 산출부(150), 제어신호 생성부(160), IPS부(170), 및 진단신호 생성부(180)의 구성으로 인해, 급속승온구간(21) 완료 후, 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류를 측정하여 목표 온도를 유지하기 위한 전류와 비교, 보상 출력함으로써, 과온 현상을 줄일 수 있으며, 필요 이상의 에너지 공급을 최소화하여 도 1과 같은 과온 구간(24)에 해당하는 온도를 완화시킬 수 있으므로 글로우 플러그(400)의 내구 수명을 증가 및 조기 단선을 예방할 수 있다. As described above, the
또한, 기존 알고리즘에 보상 알고리즘을 추가하는 형식으로 설계할 수 있으므로, 종래의 글로우 플러그 제어 장치의 구조를 수정할 필요가 없다. In addition, since it can be designed in the form of adding a compensation algorithm to the existing algorithm, there is no need to modify the structure of the conventional glow plug control device.
도 4는 본 발명에 따른 글로우 플러그(400)에서 흐르는 전류에 따른 온도를 그래프로 나타낸 도면으로, 도 4를 참조하면, 글로우 플러그(400)의 예열이 급속승온구간(21) 및 온도유지구간(22)의 순서로 진행됨을 알 수 있다. 4 is a graph showing a temperature according to a current flowing in the
도 4의 급속승온구간(21) 및 온도유지구간(22)을 도 1의 종래 기술 그래프와 비교해 보면, 급속승온구간(21)의 시간 동안 글로우 플러그(400)로 고전류가 흐르게 되어 글로우 플러그(400)는 급속으로 승온하여 예열 되기 시작한다.Comparing the rapid heating section 21 and the temperature holding section 22 of FIG. 4 with the prior art graph of FIG. 1, a high current flows through the
도 1의 급속승온구간(11)에서는 실제로 입력되는 전압(공급되는 전류)은 일정한 전압이지만, 그래프에서는 급속승온구간(21) 동안 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류가 줄어드는 것을 볼 수 있는데, 이는 전압이 인가되어 전류가 흐르면, 글로우 플러그(400)의 내부 코일 온도가 상승하게 되고, 이에 따른 열 저항으로 인해 흐르는 전류량이 감소하기 때문이다. Although the voltage actually input (current supplied) is a constant voltage in the rapid heating section 11 of FIG. 1, the graph shows that the current flowing through the
하지만, 본 발명의 실시예의 경우, 온도에 따른 열저항 변화가 없는 저전압용 글로우 플러그(400)를 사용함으로, 실제로 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류가 일정하다는 것을 알 수 있다.However, in the embodiment of the present invention, it can be seen that the current flowing through the
글로우 플러그(400)가 목표 온도에 도달하게 되면, 급속승온구간(21)이 종료되고, 온도유지구간(22)이 시작되면, IPS부(170)로 입력된 제어신호에 따른 듀티 사이클(보상된 듀티 사이클, 예컨대, 17%)로 12V의 전압이 공급된다.When the
도 1의 종래 기술에서는 급속승온구간(21)이 종료되면, 도시된 그래프와 같이 과온 구간(13)이 발생하게 되는데, 급속승온구간(11)이 종료되는 시점(온도유지구간(12) 또는 과온구간(13)의 시작점)에서 온도 조절코일의 저항이 충분히 올라가지 못하기 때문에, on 상태에서 흐르는 전류는 온도 유지 구간(12)의 후반부보다 큰 상태가 된다. In the prior art of FIG. 1, when the rapid heating section 21 is terminated, an overheat section 13 is generated as shown in the graph, and the time point at which the rapid heating section 11 ends (temperature maintaining section 12 or over temperature) is shown. Since the resistance of the temperature control coil is not sufficiently raised in the starting point of the section 13, the current flowing in the on state becomes larger than the second half of the temperature maintaining section 12.
이 상태에서 급속승온구간(11)과 같은 듀티 사이클을 출력하면 출력 전력이 증가하여 가열 코일이 계속 높은 에너지를 열로 변환하고, 글로우 플러그(400) 내에 저장한 에너지와 같이 과열 현상(과온 구간(13))을 초래하게 되는 것이다. In this state, when outputting a duty cycle such as the rapid heating section 11, the output power is increased, the heating coil continues to convert high energy into heat, such as energy stored in the
하지만, 본 발명의 경우는, 도 4에서와 같이, 온도유지구간(22)에서 종래 기술의 과온구간(13) 없이, 목표 온도를 유지하기 위해 전류가 일정하게 유지되고 있음을 볼 수 있는데, 이는, 열저항에 따른 저항 변화가 없으므로, 열저항 변화에 따른 전류 손실을 줄일 수 있기 때문이다.However, in the case of the present invention, as shown in Figure 4, it can be seen that the current is kept constant to maintain the target temperature in the temperature holding section 22, without the over-temperature section 13 of the prior art, which is This is because the current loss due to the change in the thermal resistance can be reduced because there is no change in resistance due to the thermal resistance.
즉, 종래 기술에서는 과온 구간(13)을 최소화시키고 목표 온도를 유지하기 위해, 제어신호 생성부(160)가 IPS부(170)에서 측정된 전류값(글로우 플러그(400)에 흐르는 전류는 기준 전류보다 큼)을 이용하여 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류를 기준 전류보다 낮추는 제어신호(측정된 전류값에 비례하여 듀티 사이클을 줄이는 형식), 즉, 2초 이후부터 글로우 플러그(400)에 공급되는 전압 12V에 대한 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을 50%보다 낮춘 펄스 폭 변조 신호를 생성한다. That is, in the related art, in order to minimize the overheat period 13 and maintain the target temperature, the
반면, 본 발명의 실시예에서는 목표 온도를 유지하기 위해, 제어신호 생성부(160)가 IPS부(170)에서 측정된 전류값을 목표 온도를 유지하기 위한 전류값과 비교하여, 두 전류값에 차이가 발생할 경우, 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류를 목표 온도를 유지하기 위한 전류값과 동일한 값이 되도록, 전류값을 보상하는 제어신호를 생성(두 전류값의 차이에 따라 듀티 사이클을 조절하는 형식)한다. On the other hand, in the embodiment of the present invention, in order to maintain the target temperature, the
도 5는 본 발명에 따른 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an embodiment of a glow plug control method for maintaining an appropriate temperature according to the present invention.
작동 제어부(110)가 전자 제어 장치(200)로부터 키 on 신호를 입력받으면(S100), 글로우 플러그 제어 장치(100)가 작동한다.When the
먼저, 전원 측정부(310)는 전원부(300)로부터 글로우 플러그 제어 장치(100)로 인가되는 전압의 실제 크기를 측정하여, 시간 설정부(120) 및 듀티 설정부(130)로 출력한다(S200).First, the power measuring unit 310 measures the actual magnitude of the voltage applied from the
시간 설정부(120)는 전원 측정부(310)로부터 입력된 측정 전압값을 이용하여 급속승온구간(21)의 시간을 설정하고 제어신호 생성부(160)로 출력한다(S300).The
즉, 전원부(300)에서 공급되는 전원이 전원 측정부(310)에서 12V로 측정되었다면, 글로우 플러그(400)의 온도를 예열시키고자 하는 목표 온도까지 급속으로 승온시키기 위한 일정 전류가 흐르도록 하는 시간(급속승온구간(21)의 시간)을 설정할 수 있다. That is, when the power supplied from the
다음으로, 제어신호 생성부(160)는 입력된 급속승온구간(21)의 시간을 이용하여, 급속승온구간(21) 동안 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류를 제어하는 제어신호를 생성하고 IPS부(170)로 출력한다(S310).Next, the control
예컨대, 전원 측정부(310)에서 전압은 12V로 측정되고, 급속승온구간(21)의 시간이 2초, 입력된 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클이 50%로 설정되었다면, 제어신호 생성부(160)는 0~2초 구간에서는 12V가 지속적으로 인가되도록 생성된 펄스 폭 변조 신호인 제어신호를 IPS부(170)로 출력할 수 있다.For example, if the voltage is measured at 12V in the power measurement unit 310, the time period of the rapid heating section 21 is set to 2 seconds, the duty cycle of the input pulse width modulation signal is set to 50%, the control signal generator 160 ) May output a control signal, which is a pulse width modulation signal generated so that 12V is continuously applied in a 0 to 2 second period, to the
IPS부(170)는 제어신호에 따라 전원부(300)에서 공급되는 전압을 글로우 플러그(400)로 인가하고(S320), 급속승온구간 동안 실시간으로 글로우 플러그(400)의 상태를 확인하여, 문제 발생시 진단신호를 전자 제어 장치(200)로 전송할 수 있다.The
상술한 단계 S300 내지 단계 S320은 급속승온구간 동안 전압을 인가하기 위한 단계를 나타내며, 이하의 단계 S400 내지 단계 S440은 온도유지구간 동안 전압을 인가하기 위한 단계를 나타낸다.The above-described step S300 to step S320 represents a step for applying a voltage during the rapid heating section, and the following step S400 to step S440 represents a step for applying a voltage during the temperature holding section.
다음으로, 듀티 설정부(130)는 전자 제어 장치(200)로부터 입력된 펄스 폭 변조(PWM) 신호, 전원 측정부(310)에서 측정된 전압값을 이용하여 온도유지구간(22)에 적용될 펄스 폭 변조 신호의 듀티비를 설정하여 보상 듀티 산출부(150)로 출력한다(S400).Next, the
예컨대, 전자 제어 장치(200)로부터 입력된 펄스 폭 변조 신호가 12V인 인가 전압에 대해 50%일 경우, 전원 측정부(310)에서 측정된 전압값이 12V라면, 듀티 설정부(130)는 목표 온도를 유지하기 위한(온도유지구간(22)에서의) 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을, 전자 제어 장치(200)로부터 입력되는 펄스 폭 변조 신호와 동일한 50%로 설정하여 보상 듀티 산출부(150)로 출력할 수 있다. For example, when the pulse width modulation signal input from the
하지만, 입력된 펄스 폭 변조 신호가 12V인 인가 전압에 대해 50%일 경우, 측정된 전압값이 12V보다 작다면, 듀티 설정부(130)는 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류가 일정한 크기를 가지도록, 목표 온도를 유지하기 위한(온도유지구간(22)에서의) 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을, 입력되는 펄스 폭 변조 신호의 50%보다 크게 설정하여 제어신호 생성부(160)로 출력할 수 있다.However, when the input pulse width modulation signal is 50% with respect to the applied voltage of 12V, if the measured voltage value is less than 12V, the
반면, 입력된 펄스 폭 변조 신호가 12V인 인가 전압에 대해 50%일 경우, 측정된 전압값이 12V보다 크다면, 듀티 설정부(130)는 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류가 일정한 크기를 가지도록, 목표 온도를 유지하기 위한(온도유지구간(22)에서의) 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을, 입력되는 펄스 폭 변조 신호의 50%보다 작게 설정하여 제어신호 생성부(160)로 출력할 수 있다.On the other hand, when the input pulse width modulation signal is 50% with respect to the applied voltage of 12V, if the measured voltage value is greater than 12V, the
그리고, 전류 측정부(140)는 IPS부(170)와 연결된 전류 센싱 모듈을 이용하여 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 보상 듀티 산출부(150)로 출력한다(S410). The
보상 듀티 산출부(150)는 듀티 설정부(130)에서 입력된 온도유지구간(22)에 적용될 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클 및 전류 측정부(140)에서 입력된 글로우 플러그(400)에 흐르는 측정 전류값을 이용하는데, 목표 온도를 유지하기 위한 미리 설정된 목표 전류와 측정 전류값을 비교하여, 온도유지구간(22) 동안 보상해야 할 전류값에 따른 듀티 사이클을 산출하여, 제어신호 생성부(160)로 출력한다(S420). The
예컨대, 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클이 12V에 대해서 50%이고, 측정 전류값이 6A, 목표 온도(1000℃)를 유지하기 위한 미리 설정된 목표 전류가 2A라면, 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류를 4A 낮춰야 한다. For example, if the duty cycle of the pulse width modulated signal is 50% with respect to 12V, the measured current value is 6A and the preset target current for maintaining the target temperature (1000 ° C) is 2A, the current flowing through the
즉, 4A는 보상해야 할 전류값이 되며, 이에 따라 감소시켜야 할 공급 전압 크기는 4V가 되므로, 제어신호 생성부(160)로 입력되는 듀티 사이클은 12V에 대해서 17%(이때, 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류는 2A가 됨)가 될 수 있다. That is, since 4A becomes a current value to be compensated, and thus the supply voltage to be reduced becomes 4V, the duty cycle input to the
제어신호 생성부(160)는 보상 듀티 산출부(150)로부터 입력된 보상해야 할 전류값에 따른 듀티 사이클을 이용하여, 목표 온도까지 상승한 글로우 플러그(400)의 온도를 유지시키기 위해, 온도유지구간(22) 동안 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류를 실시간으로 제어하는 제어신호를 생성하여 IPS부(170)로 출력한다(S430).The
즉, 보상 듀티 산출부(150)로부터 입력된 듀티 사이클이 12V에 대해서 17%라면, 제어신호 생성부(160)는 급속승온구간(21)인 0~2초 구간에서 12V가 지속적으로 인가된 후, 12V에 대해서 듀티 사이클 17%인 제어신호를 생성하여 IPS부(170)로 출력할 수 있다.That is, if the duty cycle input from the
IPS부(170)는 제어신호에 따라 전원부(300)에서 공급되는 전압을 글로우 플러그(400)로 인가하고(S440), 급속승온구간 동안 실시간으로 글로우 플러그(400)의 상태를 확인한다.The
그리고, 진단신호 생성부(180)는 IPS부(170)로부터 글로우 플러그(400)의 상태 확인 결과를 수신하고, 실시간으로 보상된 전류가 글로우 플러그(400)에서 올바르게 흐르지 않을 경우에 진단신호를 생성하여 전자 제어 장치(200)로 전송한다.In addition, the
이후, 상술한 단계 S410인 전류 측정부(140)가 글로우 플러그(400)에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 보상 듀티 산출부(150)로 출력하는 단계로 돌아간다. Thereafter, the
도 5에서는 단계 S440 이후에 전자 제어 장치(200)로부터 키 off 신호가 입력되면 전압 인가를 중단하는 것으로 나타내었지만(S500, S600), 단계 S100 내지 단계 S440 사이 어디에서나 전자 제어 장치(200)로부터 키 off 신호가 입력되면, 전압 인가를 중단할 수 있다.
In FIG. 5, when the key off signal is input from the
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다. So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
21 급속승온구간
22 온도유지구간
100 글로우 플러그 제어 장치
110 작동 제어부
120 시간 설정부
130 듀티 설정부
140 전류 측정부
150 보상 듀티 산출부
160 제어신호 생성부
170 IPS부
180 진단신호 생성부
200 전자 제어 장치
300 전원부
310 전원 측정부
400 글로우 플러그21 Rapid heating zone
22 Temperature Maintenance Section
100 glow plug control unit
110 Operation Controls
120 hours setting part
130 duty setting section
140 current measuring unit
150 compensation duty calculator
160 control signal generator
170 IPS Department
180 Diagnostic signal generator
200 electronic control unit
300 power supply
310 power measurement unit
400 glow plugs
Claims (16)
전자 제어 장치로부터 수신한 펄스 폭 변조 신호 및 전원부로부터 인가되는 전압의 측정 전압값을 이용하여, 상기 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을 설정하는 듀티 설정부;
미리 설정된 목표 전류와 상기 측정한 전류값을 비교하여, 보상해야 할 전류값에 따른 보상 듀티 사이클을, 상기 설정된 듀티 사이클을 이용하여 산출하는 보상 듀티 산출부; 및
상기 보상 듀티 사이클을 이용하여 온도유지구간 동안 전압 공급을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 장치.A current measuring unit measuring a current value flowing through the glow plug;
A duty setting unit for setting a duty cycle of the pulse width modulated signal by using a pulse width modulated signal received from an electronic controller and a measured voltage value of a voltage applied from a power supply unit;
A compensation duty calculator configured to compare a preset target current with the measured current value and calculate a compensation duty cycle according to the current value to be compensated using the set duty cycle; And
A control signal generator configured to generate a control signal for controlling the voltage supply during the temperature maintenance period by using the compensation duty cycle; Glow plug control device for maintaining an appropriate temperature comprising a.
상기 글로우 플러그는,
히팅 코일만을 사용하는 것을 특징으로 하는 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 장치.The method of claim 1,
The glow plug,
Glow plug control device for maintaining an appropriate temperature, characterized in that only using a heating coil.
상기 듀티 설정부는,
상기 펄스 폭 변조 신호 대신에, 상기 전자 제어 장치로부터 수신한 펄스 폭 변조 신호 데이터를 이용하여 듀티 사이클을 설정하는 것을 특징으로 하는 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 장치.The method of claim 1,
The duty setting unit,
And a duty cycle set using pulse width modulated signal data received from the electronic controller instead of the pulse width modulated signal.
상기 듀티 설정부는,
상기 펄스 폭 변조 신호 대신에, 상기 전자 제어 장치로부터 수신한, 상기 글로우 플러그에 인가해야 하는 전류값을 이용하여 듀티 사이클을 설정하는 것을 특징으로 하는 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 장치.The method of claim 1,
The duty setting unit,
And a duty cycle set using a current value to be applied to the glow plug, received from the electronic control device, instead of the pulse width modulated signal.
상기 제어신호에 따라 상기 전원부에서 공급되는 전압을 상기 글로우 플러그로 인가하고, 상기 글로우 플러그의 상태를 확인하는 IPS부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 장치.The method of claim 1,
An IPS unit which applies a voltage supplied from the power supply unit to the glow plug according to the control signal and checks the state of the glow plug; Glow plug control device capable of temperature compensation further comprising a.
상기 IPS부로부터 상기 글로우 플러그의 상태 확인 결과를 수신하고, 상기 온도유지구간 동안에 상기 글로우 플러그에 흐르는 전류가 공급되는 전류와 일치하지 않을 경우, 진단신호를 생성하여 상기 전자 제어 장치로 전송하는 진단신호 생성부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 장치.6. The method of claim 5,
Receives a status check result of the glow plug from the IPS unit, and if the current flowing through the glow plug does not match the current supplied during the temperature maintenance period, generates a diagnostic signal and transmits to the electronic control device Generation unit; Glow plug control device capable of temperature compensation further comprising a.
상기 측정 전압값을 이용하여 급속승온구간의 시간을 설정하는 시간 설정부; 를 더 포함하고,
상기 제어신호 생성부는,
상기 급속승온구간의 시간을 이용하여, 상기 급속승온구간 동안 전압 공급을 제어하는 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 장치.6. The method of claim 5,
A time setting unit configured to set a time for a rapid temperature increase section by using the measured voltage value; Further comprising:
The control signal generator,
And a glow plug control device for generating temperature compensation, wherein the control signal is configured to control a voltage supply during the rapid heating-up period using the time of the rapid heating-up period.
상기 진단신호 생성부는,
상기 급속승온구간 동안, 상기 IPS부에서 확인된 상기 글로우 플러그의 이상 상태에 따른 진단신호를 생성하여 상기 전자 제어 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 온도 보상이 가능한 글로우 플러그 제어 장치.8. The method of claim 7,
The diagnostic signal generator,
During the rapid heating period, the glow plug control device capable of temperature compensation, characterized in that for generating a diagnostic signal according to the abnormal state of the glow plug confirmed by the IPS unit to the electronic control device.
(g) 상기 글로우 플러그 제어 장치가 전자 제어 장치로부터 수신한 펄스 폭 변조 신호 및 전원부로부터 인가되는 전압의 측정 전압값을 이용하여, 상기 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을 설정하는 단계;
(h) 상기 글로우 플러그 제어 장치가 미리 설정된 목표 전류와 상기 (f) 단계에서 측정한 전류값을 비교하여, 보상해야 할 전류값에 따른 보상 듀티 사이클을, 상기 설정된 듀티 사이클을 이용하여 산출하는 단계; 및
(i) 상기 글로우 플러그 제어 장치가 상기 보상 듀티 사이클을 이용하여 온도유지구간 동안 전압 공급을 제어하는 제어신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 방법.(f) the glow plug control device measuring a current value flowing through the glow plug;
(g) setting, by the glow plug control device, a duty cycle of the pulse width modulated signal by using a pulse width modulated signal received from an electronic controller and a measured voltage value of a voltage applied from a power supply unit;
(h) calculating, by the glow plug control device, a compensation duty cycle according to the current value to be compensated by comparing the preset target current with the current value measured in step (f) using the set duty cycle. ; And
(i) generating, by the glow plug control device, a control signal for controlling the voltage supply during the temperature maintenance period using the compensation duty cycle; Glow plug control method for maintaining an appropriate temperature comprising a.
상기 (g) 단계에서는,
상기 글로우 플러그 제어 장치가 상기 펄스 폭 변조 신호 대신에, 상기 전자 제어 장치로부터 수신한 펄스 폭 변조 신호 데이터를 이용하여 듀티 사이클을 설정하는 것을 특징으로 하는 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 방법.The method of claim 9,
In the step (g),
And setting the duty cycle by the glow plug control device using pulse width modulated signal data received from the electronic control device instead of the pulse width modulated signal.
상기 (g) 단계에서는,
상기 글로우 플러그 제어 장치가 상기 펄스 폭 변조 신호 대신에, 상기 전자 제어 장치로부터 수신한, 상기 글로우 플러그에 인가해야 하는 전류값을 이용하여 듀티 사이클을 설정하는 것을 특징으로 하는 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 방법.The method of claim 9,
In the step (g),
The glow plug control device sets the duty cycle by using a current value to be applied to the glow plug, which is received from the electronic control device, instead of the pulse width modulation signal. Control method.
상기 (i) 단계 이후에,
(j) 상기 글로우 플러그 제어 장치가 상기 제어신호에 따라 상기 전원부에서 공급되는 전압을 상기 글로우 플러그로 인가하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 방법.The method of claim 9,
After step (i),
(j) the glow plug control device applying a voltage supplied from the power supply unit to the glow plug according to the control signal; Glow plug control method for maintaining an appropriate temperature, characterized in that it further comprises.
상기 (j) 단계 이후에,
(k) 상기 글로우 플러그 제어 장치가 상기 온도유지구간 동안, 상기 글로우 플러그에 흐르는 전류가 공급되는 전류와 일치하지 않을 경우, 진단신호를 생성하여 상기 전자 제어 장치로 전송하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 방법.13. The method of claim 12,
After step (j),
(k) generating and transmitting a diagnostic signal to the electronic control device when the glow plug control device does not match the current supplied to the glow plug during the temperature maintenance period; Glow plug control method for maintaining an appropriate temperature, characterized in that it further comprises.
상기 (f) 단계 이전에,
(a) 상기 글로우 플러그 제어 장치가 상기 전원부로부터 상기 글로우 플러그에 인가되는 전압의 실제 크기를 측정하는 단계;
(b) 상기 글로우 플러그 제어 장치가 상기 측정 전압값을 이용하여 급속승온구간의 시간을 설정하는 단계;
(c) 상기 글로우 플러그 제어 장치가 상기 급속승온구간의 시간을 이용하여 상기 급속승온구간 동안 전압 공급을 제어하는 상기 제어신호를 생성하는 단계; 및
(d) 상기 글로우 플러그 제어 장치가 상기 제어신호에 따라, 상기 전원부로부터 공급되는 전압을 상기 글로우 플러그로 인가하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 방법.The method of claim 9,
Before step (f),
(a) measuring, by the glow plug control device, the actual magnitude of the voltage applied from the power supply to the glow plug;
(b) setting, by the glow plug control device, a time for a rapid heating section using the measured voltage value;
(c) generating, by the glow plug control device, the control signal for controlling a voltage supply during the rapid heating-up period by using the time of the rapid heating-up period; And
(d) the glow plug control device applying a voltage supplied from the power supply unit to the glow plug according to the control signal; Glow plug control method for maintaining an appropriate temperature, characterized in that it further comprises.
상기 (d) 단계 이후에,
(e) 상기 글로우 플러그 제어 장치가 상기 급속승온구간 동안, 상기 글로우 플러그의 이상 상태에 따른 진단신호를 생성하여 상기 전자 제어 장치로 전송하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 방법.The method of claim 14,
After the step (d)
(e) generating, by the glow plug control device, a diagnostic signal corresponding to an abnormal state of the glow plug during the rapid temperature increase section and transmitting the generated diagnostic signal to the electronic control device; Glow plug control method for maintaining an appropriate temperature, characterized in that it further comprises.
(l) 상기 글로우 플러그 제어 장치가 상기 전자 제어 장치로부터 키 off 신호를 수신하면, 상기 글로우 플러그로의 전압 인가를 중단하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적정 온도 유지를 위한 글로우 플러그 제어 방법.The method of claim 14,
(l) stopping the application of voltage to the glow plug when the glow plug control device receives a key off signal from the electronic control device; Glow plug control method for maintaining an appropriate temperature, characterized in that it further comprises.
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