KR880002394B1 - 글로우 플럭 신속 가열 제어장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

글로우 플럭 신속 가열 제어장치
제 1 도는 본 발명에 따른 글로우 플럭(glow plug) 제어장치를 사용하여 가열 시간에 대한 글로우 플럭 온도와 가열 시간에 대한 내부 및 외부의 온도차를 나타낸 그래프도.
제 2 도는 가열 시간에 대한 글로우 플럭내의 전류를 나타낸 그래프도.
제 3 도는 본 발명에 따른 글로우 플럭 제어장치의 회로 계통도.
제 4 도는 본 발명의 글로우 플럭 제어장치에 사용된 전압 강하 저항기의 단면도
제 5 도는 전압 강하 저항기의 온도 레벨에 대한 글로우 플럭의 온도 특성을 도시한 그래프도.
제 6 도는 유사하게 구성된 전압 강하 저항기의 단면도.
제 7 도는 다수의 저항기 선들의 저항/온도 특성을 도시한 그래프도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 글로우 플럭 2 : 키이 스위치
5 : 릴레이 구동회로 6 : 타이머
11 :저항기 본체 12 : 니크롬선
13 : 니켈선 14 : 열발생소자
15 : 열절연물질 16 : 장착나사
본 발명은 디젤엔진을 시동할때 도움이되는 글로우 플럭용 제어장치에 관한 것이다.
이 분야에서는 엔진의 시동특성을 개량하기 위해 디젤엔진의 연소실을 가열시켜야 한다는 것이 공지되어있는 데, 글로우 플럭들은 이 연소실을 가열시키는데 사용된다.
지금까지는, 연소실을 소정된 예열 온도(약 900℃)로 예열시키는데 5 내지 7초가 걸렸다. 그러나, 가솔린 엔진을 잘 아는 운전사가 디젤엔진을 시용할때 예열시간, 예를 들면 5 내지 7초를 기다리기가 힘든다. 따라서, 예열시간을 감소시키는 것이 바람직하다. 이 요구는 가열속도를 증가시킴으로써 만족하게 될 수 있다. 그러나, 이 경우에, 글로우 플럭은 저온( 약 실온)에서 고온(약 900℃)으로 신속하게 가열된다. 이 결과로, 글로우 플럭의 열발생 코일의 온도는 크게 증가하게 되고 글로우 플럭의 주변부는 저온으로 유지된다. 다시 말하면, 열응력이 글로우 플럭내에서 생기는 결과로 열발생 코일과 주변부 사이에 커다란 열구배가 생기게 된다. 따라서, 열발생소자가 갈라지거나 파괴될 수 있다.
글로우 플럭의 온도가 선정된 값(이 경우에는약 900℃)에 도달한 후, 전압은 글로우 플럭과 전원사이에 제공된 저항기에 의해 강하되므로, 글로우 플럭의 대전류는 감소되고 글로우 플럭을 용해되지 못하게 된다.
지금까지, 이 전압 강하 저항기로는 고정 저항기가 사용되어 왔다. 그러나, 이 고정 저항기를 사용하면, 대전류가 중단된 후에 글로우 플럭의 온도가 감소하기 때문에 글로우 플럭을 충분히 가열시키기가 어려워서 엔진의 시동 특성이 저하된다는 어려움을 겪게된다.
따라서, 본 발명의 목적은 예열시간이 가능한한 많이 감소되고 단기간동안 글로우 플럭을 신속하게 가열시키므로써 생긴 열응력으로 인한 글로우 플럭의 갈라짐 또는 파괴가 방지되는 글로우 플럭 가열 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 글로우 플럭으로의 대전류가 중단된 후에 글로우 플럭의 온도가 선정된 값보다 약간 더 큰 값으로 증가되고 그 다음 점점 감소되어 디젤엔진의 시동특성이 개랑되게 하는 글로우 플럭용 온도 제어 저항기를 제공하는 것이다.
이제부터, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 기술 하겠다.
글로우 플럭의 열발생소자가 갈라지거나 파괴 되게하는 단점은 상술한 바와 같이 글로우 플럭의 주변부와 열발생소자 사이의 온도의 큰 차이에 있다. 상술한 단점을 제거하고 글로우 플럭의 예열시간을 매우 짧게 만드는 글로우 플럭용 제어장치를 얻기 위해서는, 2개의 정반대 상태, 즉 글로우 플럭의 주변부와 열발생소자 사이의 온도차가 가능한 많이 감소되어야 하고, 예열시간도 감소되어야만이 만족할 수 있다. 이 목적을 위해서, 본 발명은 글로우 플럭의 예열이 시작된 후 글로우 플럭의 온도를 동일한 예열속도로 선정된 예열값 TS(제 1 도)로 선형적으로 증가시키는 방법을 사용하지 않는다. 그 대신, 본 발명은 글로우 플럭의 온도가 선정된 예열 값 TS 보다 낮게 선택된 값 TM에 도달할 때까지 글로우 플럭을 초고속 가열속도 (제 1 도에 곡선a로 표시한 바와 같음)로 가열시키는 방법을 사용한다. 글로우 플럭의 온도가 값 TM에 도달한 후, 초고속 가열속도(곡선 a로 표시한 바와 같음)는 열발생 코일을 가열시키는 것에 대응하는 시속(비교적 느림) 가열 속도(제 1 도에 곡선 b로 표시한 바와 같음)로 바뀐다. 즉, 제 2 도에 도시한 바와 같이, 가열은 예열 시동 순간으로부터 가열속도 변경순간(온도가 제 1 도의 값 TM에 도달할 때)까지 시간격동안 큰 초기 전류 e를 초래하며, 변경순간 g로부터 가열전류는 제 2 도의 곡선 f로 표시된 바와 같이 예열시간과 반비례하여 감소된다. 제 1 도에 곡선 c로 표시한 바와 같은, 상술한 예열 방법을 사용하면, 플럭의 주변부(또는 외부)와 열발생 코일부(또는 내부) 사이의 온도차는 글로우 플럭을 예열시키기 시작한 후에 글로우 플럭을 선정된 예열 온도로 선형으로 신속하게 증가시키는데 제 1 도에 곡선 d로 표시한 바와 같이 상기의 언급한 종래의 방법의 경우보다 작게 된다.
제 3 도는 본 발명에 따른 글로우 플럭용 제어장치의 회로 계통도이다.
제 3 도에서, 참조문자 Eo는 자동차용 밧데리인 전원, (2)는 키이 스위치, (1)은 글로우 플럭, Rg는 글로우 플럭의 열발생 코일의 저항, Re는 저항이 실온에서 글로우 플럭의 저항의 1/10이하인 글로우 플럭 전류 검출 저항이며, 전류 검출 저항은 열발생 코일에 직렬로 접속되고, rl1은 제 1 릴레이의 통상적으로 폐쇄된 접속장치, rl2는 제 2 릴레이의 통상적으로 개방된 접촉 장치이다. 접속장치 rl1과 rl2의 제 1 단자들은 전류 검출 저항 Re에 접속된다. 접속장치 rl1의 나머지 단자는 키이 스위치(2)를 통해 전력원 Eo에 접속된다. 접속장치 rl2의 나머지 단자는 전압 강하 저항 R3를 통해 키이스 위치(2)와 접속장치 rl1사이의 접점에 접속된다. 전압 강하 저항 R3는 저항온도 계수가 글로우 플럭의 열발생 코일의 계수와 동일한 열발생소자로 형성된다. 가열전류는 전원 Eo, 키이스 위치(2), 릴레이 접촉장치 rl1또는 전압 강하 저항기 R3과 릴레이 접촉장치 rl2, 및 글로우 플럭(1)을 포함하고 있는 가열회로를 통해 글로우 플럭의 열발생 코일로 인가 된다.
또 제 3 도에서, 참조문자 R1및 R2는 글로우 플럭의 저항 Rg와 전류 검출 저항 Re로 브릿지회로를 형성하는 저항을 나타내고, C는 브릿지회로의 단자 a와 b사이에 접속된 비교기, (5)는 비교기 C의 출력단자에 접속된 릴레이 구동회로, RL1은 릴레이 구동회로 (5)의 출력단자에 접속된 한 단자와 접지된 다른 단자를 갖고 있는 제 1 릴레이 코일, (6)은 릴레이 구동회로(5)에 접속된 타이머, RL2는 타이머의 출력단자에 접속된 한 단어의 전원 Eo에 접속된 다른 단자를 갖고 있는 제 2 릴레이 코일을 나타낸다.
그래서 상기와 구성된 제어회로의 동작에 대해서 기술 하겠다.
키이스 위치(2)가 폐쇄되면, 가열전류는 전원 Eo로부터 제 1 릴레이의 통상적으로 폐쇄된 접촉장치 rl1과 전류 검출 저항 Re를 통해 글로우 플럭(1)로 흐른다. 즉, 초고속 가열 동작이 수행된다. 글로우 플럭이 가열되면, 열발생 코일의 저항 Rg는 점점 증가되고, 브릿지회로의 단자 a에서의 전압이 증가된다. 단자 a에서의 전압이 상술한 바와 같이 증가되면, 브릿지회로의 균형이 파괴되고, 브릿지회로의 단자 a와 b 양단의 전압이 점점 증가된다. 글로우 플럭의 온도가 상술한 스위칭지점 g에서 설정 값 TM에 도달하면, 비교기 C는 출력신호를 제공하도록 동작하기 시작한다. 이 출력신호는 릴레이 구동회로 (5)를 동작 시키므로써, 릴레이 코일 Rl1이 활성화 된다. 릴레이 코일 RL1이 활성화되면, 제 1 릴레이는 통상적으로 폐쇄된 접촉방치 rl2을 개방시키도록 동작한다.릴레이 구동회로 (5)의 출력신호는 타이머(6)에 인가되므로써, 릴레이 코일 RL2는 선정된 기간동안 활성화 된다. 릴레이 코일 RL2가 활성화되면, 제 2 릴레이는 통상적으로 개방된 접촉장치 rl2를 폐쇄시키도록 동작하게 된다. 이 결과로, 전압 강화 저항 R3는 접촉장치 rl2를 통해 글로우 플럭의 열발생 코일에 직렬로 접속되면서, 글로우 플럭으로 흐르는 전류가 감소된다. 이미 기술한 바와 같이, 전압 강하 저항은 저항온도 계수가 글로우 플럭의 열발생 코일의 계수와 동일한 열발생소자로 형성되고, 엔진의 실린더 블럭상에 설치되므로, 전압 강하 저항의 온도 변화는 글로우 플럭의 온도 변화와 매우 유사하게 된다. 그러므로, 온도가 증가하면, 전압 강화 저항기의 저항이 증가되어, 글로우 플럭(1)에 흐르는 전류가 감소하게 된다.
제 4 도는 전압 강화 저항기의 구조를 도시한 횡단면도이다. 저항기의 본체(11)내에서, "니크롬"선 (12)와 니켈선(13)이 감겨져 있고 (14)로 표시한 바와 같이 접속되어, 상기에 언급된 열발생소자를 형성한다. 열절연물질(15)은 "니크롬"선 (12)와 니켈선(13)으로 구성된 열발생소자와 본체(11)에 의해 정해진 공간내에 가득 채워져 있다. 상기 처럼 구성된 전압 강하 장치기는 장착나사(16)의 도움으로 엔진 실린더 블럭내로 조여져서, 저항기의 온도가 실린더 블럭의 온도를 변화시키고 열발생소자의 저항을 변화시키게 된다.
제 5 도는 전압 강하 저항기가 스위칭 온도 TM에서 글로우 플럭과 직렬로 접속될때, 제 4 도에 도시한 바와 같이 엔진 실린더 블럭상에 설치된 전압 강하 저항기의 온도레벨에 대한 글로우 플럭의 온도 특성을 나타낸 그래프도이다. 제 5 도에서, 점 C는 스위칭온도 TM를 나타내고, 곡선 a는 전압 강하 저항기의 온도가 낮은 경우이고, 곡선b는 전압 강하 저항기의 온도가 높은 경우이며, 곡성 d는 초고속 가열동작이 계속되는 경우를 나타낸다.
제 6 도는 미소하게 다른 저항기 구조를 나타내며, 참조번호(21)이 저항온도 계수가 다른 저항선으로 형성된 코일을 나타내고, (15)는 절열물질, (23)은 본체, (16)은 장치, 즉 글로우 플럭 온도 제어 저항기를 실린더 헤드 등의 위에 장착하기 위해 본체상에 절단된 장착나사이며, (25)는 접속단자를 나타낸다.
저항온도 계수가 다른 저항선들을 니켈선과 "니크롬"선이다. 절연물질(15)는 알루미나 시멘트 또는 산화 마그네슘 가루이다. 본체는 열도전성이 높은 알루미늄이나 구리와 같은 금속으로 만들어진다.
제 7 도는 니켈선을 니크롬선과 직렬로 접속시킴으로써 얻어진 단일 니켈선(A)과 니크롬선(B) 및 선(C)의 저항 온도 특성을 나타낸 그래프도이다.
도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 저항기의 사용은 다음과 같은 효과를 제공한다. 글로우 플럭으로의 대전류가 중단된 후에, 온도는 높은 값으로 증가되고, 그 다음 온도는 점점 감소될 수 있다. 따라서, 디젤 엔진의 시동 특성이 현저하게 개량될 수 있다.
상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 글로우 플럭 제어장치는 글로우 플럭의 예열이 시작된 후에, 연소실을 초고속으로 예열온도로 선형으로 가열시키는 엔진 시동 방법을 사용하지 않는다. 그 대신, 제어장치는 글로우 플럭의 온도가 예열온도 보다 낮은 선정된 값에 도달할때, 스위칭장치가 글로우 플럭의 열발생 코일과 직렬로 전압로 전압 강하 장치를 접속시키어 가열속도를 감소시키도록 동작하게되는 방법을 사용한다. 따라서, 본 발명의 제어장치는 다음과 같은 효과 또는 장점을 갖는다. 즉 연소실 온도가 최고의 고속으로 선형으로 증가할때 생긴 열응력에 의해 열발생소자가 갈라지거나 파괴되는 단점이 제거된다. 본 발명에 따른 예열동작에서, 종래의 예열동작과는 달리, 예열시간이 비교적 짧다. 그러므로, 운전자가 엔지을 시동할 때 많은 예열시간을 기다릴 필요가 없다.

Claims (10)

  1. 저항이 가열온도에 따라 변하는 열발생소자, 전류 검출 저항기, 및 전원에 직렬로 접속된 스위칭장치를 갖고 있는 글로우 플럭의 가열회로에 있어서, 상기 전류 검출 저항기 양단에 나타난 전압에 따라 상기 열발생소자의 저항을 결정하기 위한 수단과, 상기 선정된 값이 선정된 예열온도 보다 작은 설정 값에 도달할때 출력신호를 제공하기 위한 비교수단, 및 상기 글로우 플럭 가열회로를 개방시키고, 상기 가열회로를 완전히 동작시키도록 상기 가열회로에 직렬로 전압 강하 저항기를 삽입시키며, 상기 비교기의 출력에 응답하여 상기 스위칭 유니트를 동작시키기 위한 스위칭장치 구동 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 글로우 플럭용 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전압 강하 저항기는 온도계수가 글로우 플럭의 상기 열발생소자의 계수와 동일한 열발생소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 글로우 플럭용 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전압 강하 저항기는 상기 저항기가 글로우 플럭과 비슷하게 고온으로 되도록 상기 엔진의 실린더상에 설치되는 것을 특징으로 하는 글로우 플럭용 제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭장치 구동 수단은 상기 가열회로를 개방시키도록 제 1 릴레이를 동작시키기 위해 상기 비교기 출력에 응답하는 릴레이 구동회로와, 상기 가열회로내에 상기 전압 강하 저항기를 접속시키도록 선정된 시간동안에 제 2 릴레이를 작동시키기 위한 타이머 수단을 구비하는 것을 특지으로 하는 글로우 플럭용 제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 결정 수단은 글로우 플럭의 저항과 상기 전류 검출 저항기를 포함하는 브릿지회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 글로우 플럭용 제어장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 전압 강하 저항기는 다른 저항/온도계수를 갖고 있는 최소한 2개의 직렬로 접속된 저항선을 구비하는 것을 특징으로 하는 글로우 플럭용 제어장치.
  7. 비선형 방법으로 상기 글로우 플럭에 인가된 전류를 변화시키 위해, 글로우 플럭과 전원 및 전류 검출 저항기의 직렬 접속과 전압 강하 저항기를 상기 직렬회로에 삽입시키기 위한 스위칭 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 글로우 플럭 가열회로.
  8. 글로우 플럭에 사용하기 위한 제어저항기에 있어서, 서로 다른 저항/온도 특징을 가진 최소한 2개의 직렬로 접속된 저항선을 포함하고, 절열물질로 둘러싸인 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 코일은 엔진에 접속하기 위한 수단을 포함한 자켓(jacdet)내에 장착되는 것을 특징으로 하는 제어저항기.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 저항기는 글로우 플럭소자의 온도계수와 실제로 동일한 온도계수를 갖는 것을 특징으로 하는 제어저항기.
KR828202918A 1981-06-30 1982-06-30 글로우 플럭 신속 가열 제어장치 KR880002394B1 (ko)

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