KR20120106627A - 점화 플러그의 전극들의 마모를 결정하는 방법 및 그를 위한 장치 - Google Patents

점화 플러그의 전극들의 마모를 결정하는 방법 및 그를 위한 장치 Download PDF

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만 디젤 앤 터보 에스이
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Abstract

본 발명은 내연 엔진의 점화 플러그(2)의 전극들(4)의 마모를 결정하는 방법에 관한 것이다. 내연 엔진의 운전이 진행되는 중에, 점화 플러그(2)의 점화에 특유한 제어 변량 또는 작동 변량의 실제 값이 미리 정해진 임계치에 도달하였는지 여부를 파악하고, 임계치에 도달하였음을 확인하면 신호 발생기(3)를 작동한다.

Description

점화 플러그의 전극들의 마모를 결정하는 방법 및 그를 위한 장치{METHOD FOR DETERMINING WEAR OF ELECTRODES OF SPARK PLUG AND APPARATUS THEREFOR}
본 발명은 내연 엔진의 점화 플러그(spark plug)의 전극들의 마모를 결정하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그 방법의 용도 및 그 방법을 수행하는 장치에 관한 것이기도 하다.
외부 점화 방식의 내연 엔진에서, 특히 대형 가스 엔진에서, 아울러 예컨대 자동차 엔진에서 점화를 유도하기 위해, 점화 플러그의 전극들 사이에 점화 스파크를 생성한다. 스파크 연소 시간을 적절히 함으로써, 성공적인 점화 과정, 즉 너무 짧지도 않고 너무 길지도 않은 점화 과정을 위해 필요한 점화 에너지가 방출된다. 그러나 점화 플러그의 작동 시에는 시간의 경과에 따라 열적 영향, 침전물, 부식, 또는 기타의 마모 현상들로 인해 전극들 사이의 간격이 변하게 된다. 그러한 간격은 예컨대 열적 영향으로 인해 커질 수 있거나, 예컨대 침전물 또는 기계적 손상으로 인해 작아질 수도 있다. 전극 간격이 커지면, 점화에 필요한 스파크 연소 시간을 유지하기 위해 점화 에너지를 증가시키는 것이 요구된다. 반면에, 전극 간격이 작아지면, 원하는 스파크 연소 시간을 얻기 위해 점화 에너지를 감소시키는 것이 요구된다. 전극 간격이 마모 상한 또는 마모 하한에 도달하면, 스파크 연소 시간을 더 이상 점화에 필요한 설정치로 제어할 수 없다. 따라서 점화 플러그의 교체가 필요하게 된다.
선행 기술에 따르면, 다기통 엔진들에 대해서도 점화 플러그 선택적으로 점화 실패를 식별하는 방법들이 공지되어 있는데, 그에 대해서는 예컨대 DE 44 37 480 C1 또는 DE 10 2005 046 955 B3을 참조하면 된다. 그 이외에, 예컨대 스파크 연소 시간의 제어에 의해 점화 과정을 제어하는 방법들이 공지되어 있는데, 그에 대해서는 예컨대 AT 504 369 B1 또는 EP 1 199 470 B1을 참조하면 된다. 반면에, 전극 마모를 확인하는 것은 선행 기술에 따라 적절한 점화 플러그 게이지를 사용하여, 즉 전극 간격을 측정함으로써 수행된다. 간격을 측정하는 그러한 방법은 복잡하고, 특히 운전 중인 엔진에서는 수행될 수 없다고 하는 단점이 있다. 그에 따라, 전극 마모를 검사하여 어쩌면 그것을 인지할 수 있게 되기 전까지는 내연 엔진의 운전 정지가 불가피하다. 그 때문에 정기적으로 수행하여야 하는 유지 정비 점검은 비록 아직 결정적인 점화 플러그 마모가 존재하지 않을지라도 내연 엔진의 사용자에게는 시간 소모 및 비용 소모를 수반하게 한다.
따라서 본 발명의 과제는 운전 중인 엔진에서 전극 마모를 결정하는 것을 가능하게 하는, 점화 플러그의 전극 마모를 확인하는 방법을 제공하는 것이고, 아울러 그 방법을 수행하도록 선정된 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 그러한 과제를 방법에 있어서는 청구항 1에 따른 특징들에 의해 해결하고 있다. 본 방법의 바람직한 부가의 구성들이 그 이하의 청구항들에 기술되어 있다. 그 방법의 용도가 청구항 8에 기술되어 있다. 장치에 있어서, 그러한 과제는 청구항 9에 따른 특징들에 의해 해결되고 있고, 그 장치의 바람직한 부가의 구성들이 그 이하의 청구항들에 기술되어 있다.
본 발명에 따르면, 내연 엔진의 운전이 진행되는 중에 점화 플러그의 점화에 특유한 제어 변량 또는 작동 변량의 실제 값이 미리 정해진 임계치에 도달하였는지 여부를 파악하고, 임계치에 도달하였으면 이어서 신호 발생기를 작동함으로써, 내연 엔진의 점화 플러그의 전극들의 마모를 결정할 것을 제안한다.
따라서 본 발명에 따르면, 내연 엔진의 의도된 정상적인 점화를 유도함에 있어 특유한 하나 이상의 제어 변량들 또는 작동 변량들이 미리 정해진 값 범위 내에 있고, 즉 최소치의 위에 또는 최대치의 아래에 있고, 그럼으로써 성공적인 점화가 수행될 수 있는지 여부를 검사한다. 그러한 식별을 점화 플러그가 마모 한계에 도달하였는지를 확인하는데 이용한다.
그러한 임계치에 도달하였다면, 그것을 신호 발생기를 통해 사용자에게 전달한다.
본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따르면, 특유한 제어 변량 또는 작동 변량으로서 스파크 연소 시간 및/또는 의도된 정상적인 점화에 필요한 점화 에너지를 사용한다. 스파크 연소 시간의 크기는 점화 에너지의 크기에 따라 변한다. 점화 에너지가 증가하면 스파크 연소 시간이 증가하고, 그 반대이면 감소한다. 그에 따라, 스파크 연소 시간을 점화 에너지에 의해 제어할 수 있다.
따라서 점화 과정에 있어서, 스파크 연소 시간에 대한 원하는 설정치를 미리 정할 수 있고, 이어서 스파크 연소 시간을 점화 에너지가 설정치에 영향을 미치는 것에 의해 제어할 수 있다. 점화 과정에서의 실제 스파크 연소 시간은 작동 변량에 대한 일례이다. 이로써, 각각의 점화 과정에서 작동 변량으로서의 스파크 연소 시간의 실제 값이 스파크 연소 시간, 즉 제어 변량으로서의 스파크 연소 시간의 설정치와 일치하게 된다. 따라서 점화 플러그의 전극 간격의 변동을 점화 에너지의 변동에 의해 감안할 수 있게 된다. 즉, 스파크 연소 시간이 점화 에너지 및 전극 간격에 의존하여 변하게 된다.
점화 플러그의 전극 간격이 미리 정해진 최소 임계치 미만이고, 예컨대 점화 코일에 대한 설정치에 영향을 미치는 것에 의해서도 의도된 정상적인 점화를 하기에 충분한 짧은 스파크 연소 시간이 주어질 정도로 점화 에너지를 감소시킬 수 없으면, 점화 플러그를 교체하여야 한다. 이로써, 점화 에너지에 대한 값 범위의 최소치가 얻어진다.
반면에, 점화 플러그의 전극 간격이 미리 주어진 최대 임계치를 초과하고, 의도된 정상적인 점화를 하기에 충분한 긴 스파크 연소 시간이 주어질 정도로 점화 에너지를 증가시킬 수 없으면, 점화 플러그를 교체하여야 한다. 따라서 그러한 하나의 변량 또는 양자의 변량들은 모두 점화 플러그의 마모 한계의 도달을 식별하는데 적합하고, 또한 그와 같이 사용될 수 있다.
점화 플러그의 점화에 특유한 제어 변량 또는 작동 변량의 임계치는 내연 엔진의 운전 상태 및/또는 내연 엔진에 의해 구동되는 장치의 운전 상태에 특유한 적어도 하나의 제어 변량 및/또는 작동 변량에 의존하여 정해질 수 있다. 사용될 수 있는 내연 엔진의 운전 상태의 하나의 작동 변량은 예컨대 부하이다. 일정한 부하에 대해 점화 에너지의 임계치가 미리 정해진다. 부하가 증가하면, 더 긴 스파크 연소 시간이 운전에 요구된다. 그것은 의도된 정상적인 점화에 필요한 점화 에너지의 최소 임계치는 물론 최대 임계치도 증가한다는 것을 의미하는데, 왜냐하면 의도된 정상적인 점화에 필요한 점화 에너지의 값 범위가 올라가기 때문이다. 부하가 감소하면, 그에 상응하게 값 범위 구간이 점화 에너지의 낮은 값들로 이동한다.
구동되는 장치의 일례는 그 특유의 제어 변량들 및/또는 작동 변량들이 점화의 제어 변량 또는 작동 변량의 임계치 구간에 영향을 미치는, 내연 엔진에 의해 구동되는 터빈이다.
임계치에 도달할 경우, 점화 플러그가 미리 정해진 마모 임계치에 도달하였음을 내연 엔진의 사용자에게 신호로 알리는 신호 발생기를 작동하는 것이 바람직하다. 그와 같이 하여, 임계치에의 도달이 확인된 즉시, 마모 한계의 파악을 위해 내연 엔진의 운전을 중단할 필요가 없이 점화 플러그를 교체하여야 한다는 사실이 사용자에게 바로 알려지게 된다. 특히, 정적인 엔진들의 경우, 그것은 필요에 상응하는 교체 시간 간격과 관련하여 정비 전략에 있어 결정적인 개선이 된다. 마모 임계치를 적절한 값으로 정한다면, 사용자가 임계치에의 도달에 관한 신호를 전달받은 후에 점화 플러그의 교체를 적절한 시점에 계획하여 그에 대해 신경을 쓰기에 충분한 시간이 사용자에게 남게 된다.
본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따르면, 점화 플러그의 점화에 특유한 제어 변량 또는 작동 변량의 실제 값과 설정치 사이의 차이를 파악하여 신호 발생기에 의해 정해진 시점에 또는 연속적으로 내연 엔진의 사용자에게 전달한다. 그럼으로써, 전극 간격이 전개되는 경향을 사용자에게 전할 수 있다.
최대 임계치가 존재하면, 그러한 차이를 결정하기 위해 예컨대 그 최대 임계치로부터 실제 값을 뺀다. 그 차이가 플러스로 나타나면, 임계치에 아직 도달하지 않은 것이다. 0이거나 마이너스의 차이는 임계치에 도달하였음을 알려준다. 반대로, 최소 임계치가 존재하면, 실제 값으로부터 임계치를 빼는데, 역시 플러스의 차이는 임계치에 아직 도달하지 않았음을 지시한다. 본 발명은 방금 설명한 그러한 차이 형성의 변형들로 함께 포함하고 있다. 그 이점은 점화 플러그가 임계치에의 도달로부터 얼만큼 떨어져 있는지를 사용자가 미리 정해진 시점에 또는 연속적으로 전달받는다는데 있다.
따라서 사용자는 정해진 시점에 또는 언제든지 점화 플러그의 품질을 정확하게 감시할 수 있게 된다. 그럼으로써, 점화 플러그를 교체할 시점이 장기에 걸쳐 사용자에게 드러나게 된다. 그러한 부가의 정보는 내연 엔진의 사용의 장기 계획에 편입될 수 있다. 그럼으로써, 청구되는 방법의 고려하에 내연 엔진의 효율이 향상되게 된다. 결정적인 경쟁력 있는 이점은 운전 비용이 낮다는 것인데, 왜냐하면 고장의 위험을 더 잘 평가할 수 있음으로 해서 점화 플러그가 더 오래 사용될 수 있기 때문이다.
바람직한 일 실시 형태에 따르면, 스파크 연소 시간 및/또는 점화 에너지에 대한 최소 임계치는 물론 최대 임계치도 미리 정한다. 각각의 점화 과정 전에 또는 각각의 점화 과정 동안 스파크 연소 시간 및/또는 점화 에너지의 실제 값을 파악하고, 그 실제 값이 최소 또는 최대 임계치에 도달하였음을 확인하면 신호 발생기를 작동한다. 그와 같이 하여, 점화 플러그의 전극 간격이 마모로 인해 작아질 수 있는 사실은 물론, 운전의 진행 중에 전극 간격이 커질 가능성까지도 모두 감안하게 된다. 이로써, 점화 플러그가 플러스의 마모 한계 또는 마이너스의 마모 한계에 도달할 수 있고, 그 양 차이 한계치들을 본 방법에 의거하여 감시할 수 있다.
점화 코일의 1차 전류 및/또는 필요한 점화 에너지를 파악된 2차 전류에 의존하여 직접적으로 또는 간접적으로 제어함으로써, 스파크 연소 시간의 실제 값을 의도된 정상적인 점화에 적합한 설정치로 제어하는 것이 바람직하다. 간접적으로 제어한다는 것은 예컨대 전류가 아니라 그에 종속하는 변량, 예컨대 전압을 제어한다는 것을 의미할 수 있다. 스파크 연소 시간의 실제 값이 최대 또는 최소 임계치를 초과하거나 그 미만이면, 점화 플러그를 교체하여야 함을 내연 엔진의 사용자에게 지적하는 신호 발생기를 작동한다. 그 이점은 현존하는 내연 엔진에서 청구되는 방법의 사용이 큰 어려움 없이 이뤄질 수 있다는데 있다.
본 발명에 따른 방법은 점화 플러그가 1개를 넘는 내연 엔진의 점화 플러그들의 마모를 점화 플러그 선택적으로 결정하는데에도 사용될 수 있다. 그것은 하나의 실린더에 다수의 점화 플러그들이 설치되는 경우에도 마찬가지이다. 이로써, 본 발명에 따른 방법은 이중 점화 방식의 단기통 엔진에는 물론 다수의 점화 플러그들을 갖는 다기통 엔진에도 적합하다. 그리하여, 본 발명에 따른 방법은 외부 점화 방식의 모든 내연 엔진들에 사용될 수 있다. 그러한 보편성은 내연 엔진의 단일의 점화 플러그 또는 모든 점화 플러그들의 감시를 가능하게 한다.
본 발명에 따른 방법을 수행하는데에는 제어 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 그러한 제어 장치의 전형적인 예는 엔진 제어기이다. 제어 장치는 내연 엔진의 운전이 진행되는 중에 점화 플러그의 점화에 특유한 제어 변량 또는 작동 변량의 실제 값이 미리 정해진 임계치에 도달하였는지 여부를 파악한다. 임계치에의 도달이 확인되면, 제어 장치는 신호 발생기를 작동한다. 그와 같이 하여, 본 발명에 따른 방법을 수행하는 장치가 비용 및 공간을 절감하는 방식으로 내연 엔진에 적용될 수 있게 된다.
제어 장치는 연소 사이클의 스파크 연소 시간 및/또는 점화 에너지를 파악하고, 제어 파라미터로서 점화 에너지를 변경하며, 그를 위해 예컨대 점화 코일의 1차 전류를 파악된 2차 전류에 의존하여 변경하고, 그 후에 의도된 정상적인 점화를 위한 변경이 제어 파라미터 범위를 벗어나 있으면 신호 발생기를 작동할 수 있다.
본 발명은 운전 중인 엔진에서도 점화 플러그의 전극 마모를 확인할 수 있게 하는 방법 및 그 방법을 수행하도록 구성된 장치를 제공한다. 또한, 그 방법을 사용하는 용도도 제공한다.
이하, 본 발명을 첨부 도면들에 의거하여 예시적으로 더욱 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면들 중에서,
도 1은 점화 플러그의 전극들의 마모를 결정하는 장치의 일 실시 형태를 나타낸 블록 선도.
도 2는 전극 마모를 결정하는 본 발명에 따른 방법의 일 실시 형태의 개략적인 블록 흐름도.
도 1은 점화 플러그를 갖는 상세히 도시되지 않은 내연 엔진의 점화 플러그(2)의 전극들(4)의 마모를 결정하는 장치의 블록 선도를 도시하고 있다. 그러한 장치는 도시된 실시 형태에서는 엔진 제어기(1)를 구비하는데, 그 엔진 제어기(1)는 점화 플러그(2)의 점화에 대한 제어 변량 또는 작동 변량이 미리 정해진 임계치에 도달하였는지 파악하고, 임계치에 도달하였음을 확인하면 신호 발생기(3)를 작동한다.
내연 엔진은 도시된 실시 형태에서는 정적으로 운전되는 대형 가스 엔진으로서, 오토(Otto) 엔진의 원리에 따라 작동된다. 본 경우에는, 점화 에너지(U)의 설정치가 제어 변량으로서 사용되고, 의도된 정상적인 점화에 필요한 스파크 연소 시간을 생성하는데 인가되는 점화 에너지(U)의 실제 값이 작동 변량으로서 사용된다. 신호 발생기(3)로서는 간단한 전구가 사용된다.
가스-공기 혼합기의 의도된 정상적인 점화를 위해서는, 스파크 연소 시간의 미리 정해진 설정치가 점화 플러그(2)에서 얻어져야 한다. 그러한 스파크 연소 시간의 설정치를 얻으려면, 미리 정해진 점화 에너지(U)를 점화 플러그(2)에 인가하여야 한다.
엔진 제어기(1)는 각각의 점화 전에 스파크 연소 시간(t)의 실제 값을 미리 정해진 설정치로 제어한다. 스파크 연소 시간의 실제 값을 파악하는 것이 본 발명에 따른 방법의 S1 단계로서 도 2에 도시되어 있다. 스파크 연소 시간의 실제 값을 설정치로 제어하는 것이 S2 단계로서 구현된다. 도 1의 실시예에는, 단 하나의 점화 플러그(2)만이 도시되어 있지만, 본 발명에 따른 방법은 다수의 점화 플러그들을 갖는 다기통 엔진의 점화 플러그들의 마모를 실린더 선택적으로 결정하는데에도 적용될 수 있다. n개의 실린더들을 구비한 다기통 엔진에 적용하는 것은 S2 단계에서 실린더 1 내지 n의 스파크 연소 시간을 설정치로 제어함으로써 구현될 수 있다. 그 경우, 엔진 제어기(1)도 역시 다수의 점화 플러그들의 마모를 결정하도록 구성된다.
스파크 연소 시간(t)을 의도된 정상적인 점화에 필요한 설정치로 제어하는 것은 그에 필요한 점화 에너지(U)를 방출함으로써 달성된다. 그를 위해, 해당하는 전류 세기(I1)를 전류 회로(11)의 점화 코일(5)의 1차 측(6)에 인가한다. 그러한 점화 코일(5)의 1차 측(6)에서의 전류(I1)는 전류 회로(12)에서 점화 코일(5)의 2차 측(7)에 2차 전류(I2)를 유도한다. 그 전류(I2)로 인해, 점화 플러그(2)의 전극들에서 전압 차가 형성된다. 그러한 전압 차는 일정 시점에 스파크 방전을 일으키고, 스파크 연소 시간(t)을 갖는 점화 스파크에 의해 미리 정해진 점화 에너지(U)가 방출된다.
엔진 제어기(1)는 센서(8)로부터 데이터를 수신하고 그것을 처리하여 한편으로 점화 코일(5)에 어떠한 1차 측 전류 세기(I1)가 유도되어야 하는지 파악하고 다른 한편으로 점화 에너지(U)에 대한 임계치에 도달하였는지 파악하는 모니터 장치(9)를 구비한다. 점화 에너지(U)의 제어를 위해, 엔진 제어기(1)는 데이터 링크(15)를 통해 특히 모니터 장치(9)의 출력에 의존하여 제어 장치(10)를 작동하는데, 그것은 각각의 점화 동안 또는 각각의 점화 후에 이뤄진다. 제어 장치(10)는 1차 전류 회로를 열거나 닫는다. 모니터 장치(9)가 점화 에너지의 임계치에의 도달을 확인하면, 엔진 제어기(1)는 데이터 링크(15)를 통해 신호 발생기(3)를, 도시된 경우에서는 전구를 작동한다.
점화 에너지(U)를 미리 정해진 설정치로 제어하는 것은 다음과 같이 진행된다. 센서(8)가 한편으로 측정 장치(16)에 의해 전류 회로(11)에서의 전류 세기(I1)를 측정하고, 다른 한편으로 측정 장치(13)에 의해 전류 회로(12)에서의 전류 세기(I2)를 측정한다. 점화 코일(5)의 2차 측(7)에 인가되는 전류 세기(I2)에 의거하여, 모니터 장치(9)가 점화 코일(5)의 1차 측에 어떤 전류 세기(I1)를 인가할 것인지 산출하여 해당 신호를 제어 장치(10)에 전달한다. 그를 위해, 각각의 점화 후에 스파크 연소 시간(t)을 임계치와 비교하고, 그 비교의 결과에 입각하여 다음 점화에 대한 스파크 연소 시간의 새로운 설정치를 정한다.
내연 엔진의 운전 동안 점화 플러그(2)의 전극들(4)의 마모가 생기게 된다. 그것이 도 2의 S3 단계에 도시되어 있다. 점화 플러그(2)의 전극들(4)의 간격이 미리 정해진 임계치에 이르기까지 변하면, 도 2의 S4 단계에 도시된 바와 같이 전극들의 마모 하한 또는 마모 상한에 도달하게 된다.
마모의 제1 형태는 점화 플러그(2)의 전극들(4)의 간격이 커지는 양상으로 나타난다. 그러한 형태의 마모가 도 2의 S5 단계로서 도시되어 있는데, 그러한 형태의 마모가 생기는 결과, 의도된 정상적인 점화에 필요한 스파크 연소 시간을 생성하기 위해서는 점화 에너지(U)를 증가시키는 것이 요구된다. 그러한 단계가 도 2의 S6 단계로서 도시되어 있다. 점화 플러그(2)의 마모가 계속 증가할 경우에 S7 단계에 도시된 바와 같이 점화 에너지(U)를 더 이상 더 큰 값으로 증가시킬 수 없으면, S7 단계에 도시된 바와 같이 점화 시스템의 에너지 상한에 도달한 것이다. 스파크 연소 시간(t)을 더 이상 현재의 마모에 상응하는 설정치로 제어할 수 없고, 따라서 스파크 연소 시간이 너무 짧아 의도된 정상적인 점화에 충분하지 못하게 된다.
마모의 제2 형태는 점화 플러그(2)의 전극들(4)의 간격이 감소하는 양상으로 나타난다. 그러한 형태의 마모가 S8 단계에 도시되어 있다. S9 단계로서 확인되는 그러한 마모의 결과는 너무 긴 스파크 연소 시간(t)을 생성하지 않기 위해 점화 에너지(U)를 감소시켜야 한다는 것이다. S10 단계의 경우에 해당하는 바와 같이 점화 시스템의 에너지 하한에 도달하면, 스파크 연소 시간(t)을 더 이상 충분히 짧게 유지할 수 없어 스파크 연소 시간(t)이 의도된 정상적인 점화를 하기에는 너무 지나치게 길어지게 된다.
도 2의 S7 단계 또는 S10 단계에 도시된 바와 같이 점화 시스템의 에너지 하한 또는 에너지 상한에 도달하였는지 여부를 파악하는 것은 도 1 에 도시된 모니터 장치(9)에 의해 수행된다. 그 모니터 장치(9)는 센서(8)로부터 전달되는 데이터에 의거하여 점화 에너지(U)가 미리 정해진 하한 또는 상한 임계치에 도달하였는지 여부를 검사한다.
점화 에너지(U)가 미리 정해진 최소 임계치 미만에 속하거나 점화 에너지가 미리 정해진 최대 임계치를 넘어 증가함을 모니터 장치(9)가 확인하면(본 경우에 점화 에너지는 점화 플러그의 점화에 특유한 작동 변량임), 데이터 링크(15)를 통해 신호 발생기(3)가 작동된다. 이로써, 도 2에 도시된 방법의 S11 단계가 달성된다.
도시된 실시 형태에 있어서, 신호 발생기(3)는 전구의 형태로 구현된다. 임계치에의 도달이 확인되면, 전구가 점등하기 시작한다. 따라서 점화 플러그(2)가 마모 임계치에 도달하였으므로 교체되어야 한다는 것을 내연 엔진의 사용자가 전달받게 된다.
변형된 실시 형태에 따르면, 모니터 장치(9)는 점화 에너지(U)와 하한 또는 상한 임계치 사이의 차이를 연속적으로 산출한다. 사용자는 그러한 차이 값에 의해 점화 플러그(2)가 마모 한계치의 도달로부터 얼만큼 떨어져 있는지에 관해 단속적으로 또는 연속적으로 보고받게 된다. 따라서 사용자는 점화 플러그(2)의 교체의 조짐이 시작됨을 더 긴 시간에 걸쳐 관찰할 수 있고, 그에 따라 교체의 시점을 미리 계획할 수 있게 된다.
상한 및 하한 임계치들은 예컨대 내연 엔진의 운전이 일정하고 그에 따라 전극 마모의 속도가 일정할 경우에 점화 플러그(2)가 통계적으로 보아 95%의 확률로 아직 1달을 더 정상적으로 작동하는 것에 의해 정의될 수 있다. 그 경우, 전구의 점등은 가급적 1달 이내에 점화 플러그(2)를 교체할 것을 사용자에게 알리는 것이다. 그러한 1달의 기간은 변경되어 사용자의 개개의 요구에 맞춰질 수 있다.
즉, 신호 발생기(3)는 점화 플러그가 즉각 교체되어야 하는 시점에 비로소 작동되는 것이 아니라, 미리 정해진 시점에 또는 연속적으로 점화 플러그(2)의 마모도에 관해 알려준다. 신호 발생기(3)는 점화 플러그(2)가 하나 이상의 임계치들에의 도달로부터 얼만큼 떨어져 있는지 지시해준다. 예컨대, 전구는 덜 위험한 조기의 임계치에 도달할 때에 이미 점멸하기 시작하다가, 점화 플러그(2)의 교체에 결정적인 최종의 임계치에 도달할 때에 비로소 점등하게 된다. 대안적으로, 점화플러그(2)가 어느 정도로 마모되었는지를 디지털 지시계가 직접적으로, 예컨대 퍼센트로 지시할 수도 있다. 또한, 지시계가 5% 아래로 떨어지면, 스크린상에 "점화 플러그를 교체하십시오"라는 메시지가 표시될 수도 있다.
1: 엔진 제어기, 제어 장치 2: 점화 플러그
3: 신호 발생기, 전구 4: 점화 플러그의 전극
5: 점화 코일 6: 점화 코일의 1차 측
7: 점화 코일의 2차 측 8: 센서
9: 모니터 장치 10: 제어 장치
11: 전류 회로 1 12: 전류 회로 2
13: 전류 회로 1에 대한 측정 장치
14: 엔진 제어기(1)와 신호 발생기(3) 사이의 데이터 링크
15: 엔진 제어기(1)와 제어 장치(10) 사이의 데이터 링크
16: 전류 회로 2에 대한 측정 장치

Claims (11)

  1. 내연 엔진의 점화 플러그(2)의 전극들(4)의 마모를 결정하는 방법에 있어서,
    내연 엔진의 운전이 진행되는 중에 점화 플러그(2)의 점화에 특유한 제어 변량 또는 작동 변량의 실제 값이 미리 정해진 임계치에 도달하였는지 여부를 파악하고, 임계치에 도달하였음을 확인하면 신호 발생기(3)를 작동하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극 마모 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 특유한 제어 변량 또는 작동 변량은 점화 플러그(2)의 스파크 연소 시간(t) 및/또는 점화에 필요한 점화 에너지(U)인 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극 마모 결정 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 내연 엔진의 운전 상태 및/또는 내연 엔진에 의해 구동되는 장치의 운전 상태에 특유한 적어도 하나의 제어 변량 및/또는 작동 변량에 의존하여 임계치를 정하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극 마모 결정 방법.
  4. 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 임계치에의 도달 시에 점화 플러그(2)가 미리 정해진 마모 한계치에 도달하였음을 내연 엔진의 사용자에게 신호로 알리는 신호 발생기(3)를 작동하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극 마모 결정 방법.
  5. 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 점화 플러그(2)의 점화에 특유한 제어 변량 또는 작동 변량의 실제 값과 임계치 사이의 차이를 산출하여 신호 발생기(3)에 의해 정해진 시점에 또는 연속적으로 내연 엔진의 사용자에게 전달하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극 마모 결정 방법.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 스파크 연소 시간(t) 및/또는 점화 에너지(U)에 대한 최소 및 최대 임계치들을 미리 정하고, 실제 값이 최소 또는 최대 임계치에 도달하였음을 확인하면 신호 발생기(3)를 작동하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극 마모 결정 방법.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 점화 코일(5)의 1차 전류(I1) 및/또는 필요한 점화 에너지(U)를 파악된 2차 전류(I2)에 의존하여 직접적으로 또는 간접적으로 제어함으로써 스파크 연소 시간(t)의 실제 값을 설정치로 제어하고, 실제 값이 최대 임계치를 초과하거나 최소 임계치 미만이면 점화 플러그(2)를 교체하여야 함을 내연 엔진의 사용자에게 지적하는 신호 발생기(3)를 작동하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극 마모 결정 방법.
  8. 선행 항들 중의 어느 한 항에 따른 방법을 점화 플러그(2)가 1개보다 많은 내연 엔진의 점화 플러그들(2)의 마모를 점화 플러그 선택적으로 결정하는데 사용하는 용도.
  9. 선행 항들 중의 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 장치에 있어서,
    내연 엔진의 운전이 진행되는 중에 점화 플러그(2)의 점화에 특유한 제어 변량 또는 작동 변량의 실제 값이 미리 정해진 임계치에 도달하였는지 여부를 파악하고, 임계치에 도달하였음을 확인하면 신호 발생기(3)를 작동하는 제어 장치(1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극 마모 결정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 제어 변량 또는 작동 변량은 스파크 연소 시간(t) 및/또는 점화 에너지(U)인 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극 마모 결정 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 제어 장치는 점화 코일(5)의 1차 전류(I1) 및/또는 필요한 점화 에너지(U)를 파악된 2차 전류(I2)에 의존하여 변경하고, 실제 값이 최대 임계치를 초과하거나 최소 임계치 미만이면 신호 발생기(3)를 작동하는 것을 특징으로 하는 점화 플러그의 전극 마모 결정 장치.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2998003B1 (fr) * 2012-11-12 2014-11-07 Snecma Procede de surveillance d'une sequence d'allumage d'un moteur de turbomachine
DE102013004728A1 (de) * 2013-03-19 2014-09-25 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine sowie Verbrennungskraftmaschine
DE102014219722A1 (de) * 2014-09-29 2016-03-31 Robert Bosch Gmbh Zündsystem und Verfahren zur Überprüfung von Elektroden einer Funkenstrecke
US9618422B2 (en) * 2014-11-18 2017-04-11 Ford Global Technologies, Llc Spark plug fouling detection
DE102015009248B4 (de) * 2015-07-17 2020-01-02 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Ausführung mit dem Betrieb einer Brennkraftmaschine
US10012205B2 (en) 2016-08-25 2018-07-03 Caterpillar Inc. Gas fuel engine spark plug failure detection
EP3306075B1 (en) * 2016-10-07 2024-05-22 Caterpillar Energy Solutions GmbH Spark plug monitoring in an internal combustion engine
EP3578804B1 (en) * 2018-06-07 2024-07-24 Caterpillar Energy Solutions GmbH Spark plug electrode wear rate determination for a spark-ignited engine
EP3587792B1 (en) 2018-06-27 2024-07-24 Caterpillar Energy Solutions GmbH Dynamic ignition energy control of a sparkplug in an internal combustion engine
US11798324B2 (en) * 2018-12-21 2023-10-24 Champion Aerospace Llc Spark igniter life detection

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3341880A1 (de) * 1983-11-19 1985-05-30 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Pruefverfahren fuer zuendanlagen von brennkraftmaschinen in kraftfahrzeugen
FR2680836A1 (fr) * 1991-08-29 1993-03-05 Renault Procede et dispositif de surveillance de l'ecartement des electrodes d'une bougie.
FR2703405B1 (fr) * 1993-03-29 1995-06-30 Peugeot Dispositif de detection d'un defaut de fonctionnement d'un systeme d'allumage electronique d'un moteur, notamment de vehicule automobile.
JPH08106970A (ja) * 1994-10-05 1996-04-23 Tokyo Gas Co Ltd 点火プラグの摩耗検出方法及び装置
DE4437480C1 (de) 1994-10-20 1996-03-21 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Funktionsüberwachung einer Brennkraftmaschine zum Erkennen von Zündaussetzern
JPH0953555A (ja) * 1995-08-09 1997-02-25 Denso Corp 内燃機関の失火検出方法
KR19980038811A (ko) * 1996-11-26 1998-08-17 배순훈 엔진 ecu에 의한 점화 플러그 이상/교체 경보 장치 및 방법
JPH10189213A (ja) * 1996-12-24 1998-07-21 Tokyo Gas Co Ltd ガスエンジンの点火プラグ監視装置
DE19756336C1 (de) * 1997-12-18 1999-04-01 Daimler Benz Ag Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung der Kompression sowie der Zündanlage einer Verbrennungskraftmaschine
AT409406B (de) 2000-10-16 2002-08-26 Jenbacher Ag Zündsystem mit einer zündspule
JP2002310045A (ja) * 2001-04-09 2002-10-23 Nippon Soken Inc 内燃機関用火花点火装置
JP2004301016A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Kokusan Denki Co Ltd 内燃機関用点火装置
DE102005046955B3 (de) 2005-09-30 2007-05-10 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Verbrennungsaussetzers
AT504369B8 (de) 2006-05-12 2008-09-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Zündeinrichtung für eine brennkraftmaschine
CN100575689C (zh) * 2006-07-06 2009-12-30 株式会社电装 发动机异常情况检测装置
JP2010174756A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Hitachi Zosen Corp ガスエンジンにおける点火プラグの監視システム

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