KR980008532U - Heater power control device of oxygen sensor - Google Patents
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Abstract
본 고안은 배기 매니폴더의 소정 위치에 구비되는 산소센서에 관한 것으로, 산소센서의 정상적인 활성화가 이루어진 상태 또는 엔진의 시동시 및 엔진의 점화가 검출되지 않은 상태에서는 산소센서를 활성화시키기 위하여 히터에 공급되는 전원을 차단하도록 한 것이다. 본 고안은 가속 페달의 구동 및 부하량에 따라 변화되는 자동차의 엔진 회전속도를 검출하는 RPM 검출부와, 실린더 블록을 순환하여 엔진의 열을 흡수한 후 라디에이터 코어를 통해 방열시키는 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수온 검출부와, 점화장치의 신호에 따라 엔진 점화 여부를 검출하는 엔진동작 검출부와, 이론 공연비의 연료량을 제어하며, 엔진의 시동요구가 검출되거나 냉각수의 온도가 소정의 온도 이하인 상태 또는 엔진의 RPM이 소정의 속도 이상으로 검출되면 히터측에 공급되는 전원을 차단하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부로부터 베이스단에 인가되는 바이어스 전원에 스위칭되어 히터의 전원을 제어하는 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하여 산소센서의 히터에 유입되는 전원을 제어하므로 센서의 내구성에 신뢰성이 제공된다The present invention relates to an oxygen sensor provided at a predetermined position of an exhaust manifold, and is supplied to a heater to activate the oxygen sensor when the oxygen sensor is normally activated or when the engine is started and when the engine is not ignited. To cut off the power supply. The present invention is an RPM detection unit for detecting the engine rotational speed of the vehicle changes according to the driving and load of the accelerator pedal, and the coolant for detecting the temperature of the cooling water to circulate the cylinder block to absorb the heat of the engine and then radiate through the radiator core The on detection unit, an engine operation detection unit for detecting whether the engine is ignited according to the signal of the ignition device, and control the fuel amount of the theoretical air-fuel ratio, the engine start request is detected or the coolant temperature is below a predetermined temperature or the engine RPM And a control unit for outputting a control signal for shutting off the power supplied to the heater when detected at a predetermined speed or more, and a transistor for switching the bias power applied from the control unit to the base end to control the power supply of the heater. To control the power flowing into the heater of the oxygen sensor. Reliability is provided
Description
제1도는 본 고안에 따른 산소센서의 히터 전원 제어장치에 대한 구성도이다.1 is a block diagram of a heater power control device of the oxygen sensor according to the present invention.
제2도는 종래 산소센서의 히터 전원 제어장치에 대한 구성도이다.2 is a block diagram of a heater power control device of a conventional oxygen sensor.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
40 : 제어부 50 : RPM 60 : 냉각수온 검출부40: control unit 50: RPM 60: cooling water temperature detection unit
70 : 엔진동작 검출부 Q1 : 트랜지스터70: engine operation detection unit Q1: transistor
[산업상 이용분야][Industrial use]
본 고안은 배기 매니폴더의 소정 위치에 구비되는 산소센서에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 산소센서의 정상적인 활성화가 이루어진 상태 또는 엔진의 시동시 및 엔진의 점화가 검출되지 않은 상태에서는 산소센서를 활성화시키기 위하여 히터에 공급되는 전원을 차단하도록 한 산소센서 히터 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oxygen sensor provided at a predetermined position of the exhaust manifold, and more particularly, to activate the oxygen sensor when the oxygen sensor is normally activated or when the engine is started and when the engine ignition is not detected. The present invention relates to an oxygen sensor heater controller for shutting off power supplied to a heater.
[종래기술][Private Technology]
일반적으로 산소센서는 배기 매니폴더의 소정 위치에 구비되어 배출되는 연소가스에 포함되어 있는 산소의 농도를 검출하여 제어수단으로 하여금 이론 공연비의 연료량 분사를 실행시켜 준다. 이러한 산소센서의 정상적인 동작을 유지시켜 주기 위해서는 산소센서에 대략 300℃ 정도의 활성화가 요구되므로 종래의 자동차에서는 첨부된 도면 제2도에서 알 수 있는 바와 같이, 이그니션 스위치(10)의 접점을 스위칭 온하면 배터리(20)에서 공급되는 전원이 스위칭된 접점을 통해 산소센서(30)의 히터(31)측에 인가되므로 히터(31)는 인가되는 전원에 의해 소정의 열을 발생시켜 센서(32)를 유도 가열하여 센서(32)를 활성화 상태로 전환시킨다. 따라서, 활성화된 센서(32)는 엔진의 운행에 따라 배출되는 연소가스에 포함되어 있는 산소의 농도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 제어부(40)측에 인가하여 제어부 (40)의 이론 공연비 연료 분사를 유지하여 준다.In general, the oxygen sensor detects the concentration of oxygen contained in the combustion gas discharged provided at a predetermined position of the exhaust manifold and causes the control means to inject the fuel amount at a theoretical air-fuel ratio. In order to maintain the normal operation of the oxygen sensor, the oxygen sensor requires activation of about 300 ° C. In a conventional vehicle, as shown in FIG. 2, the switch of the ignition switch 10 is switched on. When the power supplied from the battery 20 is applied to the heater 31 side of the oxygen sensor 30 through the switched contact, the heater 31 generates a predetermined heat by the power applied to the sensor 32. Induction heating causes the sensor 32 to be activated. Therefore, the activated sensor 32 detects the concentration of oxygen contained in the combustion gas discharged according to the operation of the engine, and applies a predetermined electrical signal to the controller 40 to apply the corresponding electrical signal to the controller 40. Maintain air-fuel ratio fuel injection.
[본 고안이 해결하고자 하는 문제점][Problems to Be Solved by the Invention]
전술한 바와 같이 종래의 자동차에 구비되는 산소센서에서 센서를 활성화시키기 위하여 소정의 열을 발생시키는 히터는 이그니션 스위치의 접점이 온 상태를 유지하는 경우 연속적으로 배터리의 전원을 공급받아 발열동작을 진행하므로, 대략 900℃ 까지 상승되는 열에 의하여 히터의 단선 및 센서의 내구성에 치명적인 악 영향을 초래하는 문제점이 있었다. 또한 히터에 연속적으로 인가되는 전원에 의하여 배터리의 불필요한 방전이 발생되어 수명을 단축시키며, 엔진이 동작되지 않는 상태에서는 히터의 저항이 낮게 형성되어 이론 공연비를 연산하는 제어부측에 과전류가 공급되므로 제어부를 파손시키게 되는 문제점이 있으며, 시동시 히터에 유입되는 전원에 의해 기동전력이 약화되는 문제점이 있었다.As described above, the heater that generates a predetermined heat to activate the sensor in the oxygen sensor provided in the conventional vehicle proceeds with the heat generation operation by continuously supplying battery power when the contact of the ignition switch is kept on. The heat rising to approximately 900 ° C. has a problem that causes a severe adverse effect on the disconnection of the heater and the durability of the sensor. In addition, unnecessary discharge of the battery is generated by the power applied continuously to the heater, which shortens the lifespan. In the state in which the engine is not operated, the resistance of the heater is formed to be low, and an overcurrent is supplied to the controller side calculating the theoretical air-fuel ratio. There is a problem that is broken, there is a problem that the starting power is weakened by the power flowing into the heater during start-up.
[문제점을 해결하기 위한 목적][Objective to solve the problem]
본 고안은 전술한 바와 같이 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 산소센서를 활성화시키기 위하여 히터에 인가되는 전원을 엔진의 시동시 또는 엔진의 시동이 정지되어 냉각되는 소정의 온도에서는인가되지 않도록 하여 시동에 필요한 충분한 기동 전력의 확보와 불필요한 배터리의 소모를 배제시키고, 제어부측에 유입되는 과전류를 차단시켜 제어부의 손상을 배제하도록 한 것이다. 또한, 센서가 정상적인 활성화가 이루어진 상태에서 소정의 속도 이상의 RPM이 검출되면 히터측에 유입되는 전원을 차단하여 히터 및 센서의 과열을 방지하여 내구성을 향상시키도록 한 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to prevent the power applied to the heater to be activated at the predetermined temperature at which the engine is started or the engine is stopped and cooled to activate the oxygen sensor. It is to ensure sufficient starting power required for start-up and to eliminate unnecessary battery consumption, and to prevent damage to the control unit by blocking the over-current flowing into the control unit side. In addition, when the RPM is detected at a predetermined speed or more in the state in which the sensor is normally activated, it cuts the power flowing into the heater side to prevent overheating of the heater and the sensor to improve durability.
[문제점을 해결하기 위한 수단][Means to solve the problem]
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 가속 페달의 구동 및 부하량에 따라 변화되는 자동차의 엔진 회전속도를 검출하는 RPM 검출부와, 실린더 블록을 순환하여 엔진의 열을 흡수한 후 라디에이터 코어를 통해 방열시키는 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수온 검출부와, 점화장치의 신호에 따라 엔진 점화 여부를 검출하는 엔진동작 검출부와, 이론 공연비의 연료량을 제어하며, 엔진의 시동요구가 검출되거나 냉각수의 온도가 소정의 온도 이하인 상태 또는 엔진의 RPM이 소정의 속도 이상으로 검출되면 히터측에 공급되는 전원을 차단하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부로부터 베이스단에 인가되는 바이어스 전원에 스위칭되어 히터의 전원을 제어하는 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the RPM detection unit for detecting the engine rotational speed of the vehicle changes according to the driving and load of the accelerator pedal, and circulates through the cylinder block to absorb heat from the engine and radiate heat through the radiator core A coolant temperature detection unit for detecting the temperature of the coolant to be cooled, an engine motion detection unit for detecting whether the engine is ignited according to the signal of the ignition device, and controlling the fuel amount of the theoretical air-fuel ratio, and the starting demand of the engine is detected or the coolant temperature is The controller outputs a control signal for shutting off the power supplied to the heater when a state below the temperature or RPM of the engine is detected at a predetermined speed or more, and is switched to a bias power applied to the base end from the controller to turn on the power of the heater. And a transistor for controlling.
[실시예]EXAMPLE
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 알 수 있는 바와 같이 본 고안에 따른 산소센서의 히터 전원 제어장치는 이그니션 스위치(10)와, 전원부(20), 산소센서 (30), 제어부(40), RPM 검출부(50), 냉각수온 검출부(60) 및 엔진동작 검출부(70)로 이루어지는데, 이그니션 스위치(10)는 운전자가 이그니션 키를 통한 접점의 선택에 따라 전원부(20)의 전원을 해당 포트의 구동 수단측에 공급한다. 산소센서(30)는 이그니션 스위치(10)의 접점을 통해 공급되는 전원에 의해 발열하는 히터(31)와 히터(31)의 유도 가열에 의해 활성화되는 센서(32)로 이루어지며, 배기 매니폴더를 통해 배출되는 연소 가스에서 산소의 농도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 신호를 출력한다. 제어부(40)는 산소센서(30)에서 검출되는 신호와 각 검출수단의 신호를 분석하여 이론 공연비의 연료량을 제어하며, 엔진의 시동요구가 검출되거나 냉각수의 온도가 소정의 온도 이하인 상태 즉 엔진의 정지로 냉각되고 있는 상태 또는 엔진의 정상적인 연소로 산소센서(30)의 활성화가 이루어진 상태에서 엔진의 RPM이 소정의 속도 이상으로 검출되면 히터(31)측에 공급되는 전원을 차단하는 소정의 제어신호를 출력한다. RPM 검출부(50)는 가속 페달의 구동 및 자동차에 미치는 부하 량에 따라 변화되는 자동차의 엔진 회전속도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다. 냉각수온 검출부(60)는 실린더 블록을 순환하여 엔진의 열을 흡수한 후 라디에이터 코어를 통해 방열시키는 냉각수의 온도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 신호를 출력한다. 엔진동작 검출부(70)는 점화장치로부터 인가되는 신호에 따라 엔진 점화 여부를 검출한 후 그에 해당하는 소정의 신호를 출력한다. 트랜지스터(Q1)는 제어부(40)에서 베이스단에 인가되는 바이어스 전원에 스위칭되어 산소센서(30)의 히터(31)에 공급되는 전원을 제어한다. 전술한 바와 같은 기능으로 이루어지는 본 고안에서 산소센서의 히터 전원 제어에 대한 동작을 설명한다. 일반적으로 이그니션 스위치(10)가 전원 공급의 접점으로 선택되면 전원부(20)의 전압이 스위칭된 접점을 통하여 산소센서(30)으 히터(31)측에 공급된다. 이때 이그니션 스위치(10)의 접점으로부터 제어부(40)측에 검출되는 신호가 엔진의 시동을 요구하는 신호로 판단되면 제어부(40)는 출력포트를 통하여 “로우”레벨의 신호를 출력하여 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 바이어스 전압으로 공급하므로, 트랜지스터(Q1)는 턴 오프 상태로 전환되어 산소센서(30)의 히터(31)측에 유입되는 전원의 공급을 차단시킨다. 이후, 엔진의 시동이 온 되어 연소를 시작하게 되면 제어부(40)는 출력포트를 통하여 “하이”레밸의 신호를 출력한 후 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 공급하여 트랜지스터(Q1)를 온 상태로 유지하므로 산소센서(30)의 히터(31)에 전원이 공급된다. 따라서, 히터 (31)의 유도 가열을 받는 센서(32)는 활성화되어 배기 매니폴더를 통해 배출되는 연소가스에 포함되어 있는 산소의 농도를 검출한 후 제어부(40)측에 인가하여 제어부(40)의 이론 공연비 연료 분사를 유지하여 준다. 이와 같이 연소가스에 포함되어 있는 산소 농도의 검출을 연속적으로 진행하는 상태에서 RPM 검출부(50)로부터 인가되는 엔진의 회전속도가 설정된 소정의 속도 이상으로 검출되면 산소센서(30)의 정상적인 활성화로 판단하여 출력포트를 통하여 “로우”레벨의 신호를 출력하여 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 바이어스 전압으로 공급하므로, 트랜지스터(Q1)는 턴 오프 상태로 전환되어 산소센서(30)의 히터(31)측에 유입되는 전원의 공급을 차단시켜 산소센서(30)의 과열을 방지시킨다. 또한, 다른 실시예로, 냉각수온 검출부(60)로부터 제어부(40)에 검출되는 냉각수의 온도가 설정된 소정의 기준 온도 이하로 검출되며, 엔진동작 검출부(70)의 신호가 엔진이 정지된 상태로 판단되면 출력포트를 통하여 “로우”레벨이 신호를 출력하여 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 바이어스 전압으로 공급하므로, 트랜지스터(Q1)는 턴 오프 상태로 전환되어 산소센서(30)의 히터(31)측에 유입되는 전원의 공급을 차단한다.1 is a heater power control device of the oxygen sensor according to the present invention, the ignition switch 10, the power supply unit 20, oxygen sensor 30, the control unit 40, RPM detection unit 50, cooling water The on detection unit 60 and the engine operation detection unit 70 are provided, and the ignition switch 10 supplies the power of the power supply unit 20 to the driving means of the corresponding port in response to the driver selecting the contact through the ignition key. The oxygen sensor 30 is composed of a heater 31 that generates heat by power supplied through the contact of the ignition switch 10 and a sensor 32 that is activated by induction heating of the heater 31. Detects the concentration of oxygen in the combustion gas discharged through and outputs a predetermined signal corresponding thereto. The controller 40 analyzes the signals detected by the oxygen sensor 30 and the signals of the respective detection means to control the fuel amount of the theoretical air-fuel ratio, and the engine's starting request is detected or the temperature of the coolant is below a predetermined temperature, that is, the engine's When the RPM of the engine is detected at a predetermined speed or higher in a state of being cooled to a stop state or activation of the oxygen sensor 30 due to normal combustion of the engine, a predetermined control signal for cutting off the power supplied to the heater 31 side. Outputs The RPM detector 50 detects an engine rotational speed of the vehicle that is changed according to the driving of the accelerator pedal and the load on the vehicle, and outputs a predetermined electrical signal corresponding thereto. The cooling water temperature detection unit 60 detects the temperature of the cooling water circulating through the cylinder block to absorb heat from the engine, and then radiates heat through the radiator core, and outputs a predetermined signal corresponding thereto. The engine motion detection unit 70 detects whether the engine is ignited according to a signal applied from the ignition device and outputs a predetermined signal corresponding thereto. The transistor Q1 is switched to a bias power applied to the base end in the controller 40 to control the power supplied to the heater 31 of the oxygen sensor 30. In the present invention made with the function as described above will be described the operation of the heater power control of the oxygen sensor. In general, when the ignition switch 10 is selected as a power supply contact point, the voltage of the power supply unit 20 is supplied to the heater 31 by the oxygen sensor 30 through the switched contact point. At this time, if it is determined that the signal detected from the contact point of the ignition switch 10 to the control unit 40 is a signal for starting the engine, the control unit 40 outputs a signal of the "low" level through the output port and the transistor Q1. Since the transistor Q1 is supplied to the base end of the circuit) at a bias voltage, the transistor Q1 is turned off to block the supply of power flowing into the heater 31 side of the oxygen sensor 30. Subsequently, when the engine is started and combustion starts, the controller 40 outputs a signal of the “high” level through the output port, and then supplies the signal to the base terminal of the transistor Q1 to turn on the transistor Q1. Since it is maintained, power is supplied to the heater 31 of the oxygen sensor 30. Therefore, the sensor 32 receiving the induction heating of the heater 31 is activated and detects the concentration of oxygen contained in the combustion gas discharged through the exhaust manifold, and then applies it to the controller 40 to control the controller 40. The theoretical air fuel ratio keeps fuel injection. As such, when the rotational speed of the engine applied from the RPM detector 50 is detected to be higher than or equal to a predetermined speed in the state of continuously detecting the oxygen concentration contained in the combustion gas, it is determined that the oxygen sensor 30 is normally activated. And outputs a signal of "low" level through the output port and supplies the bias voltage to the base terminal of the transistor Q1, so that the transistor Q1 is turned off to the heater 31 side of the oxygen sensor 30. The overheating of the oxygen sensor 30 is prevented by blocking the supply of power flowing into the sensor. In another embodiment, the temperature of the coolant detected by the coolant temperature detector 60 to the controller 40 is detected to be lower than or equal to a predetermined reference temperature, and the signal of the engine motion detector 70 is stopped. When it is determined that the "low" level outputs a signal through the output port and is supplied as a bias voltage to the base terminal of the transistor Q1, the transistor Q1 is turned off and the heater 31 of the oxygen sensor 30 is turned on. Cut off the power supply to the side.
[고안의 효과][Effect of design]
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 엔진의 시동시 또는 엔진의 시동이 정지되어 냉각되는 소정의 온도에서는 산소센서의 히터측에 인가되는 전원을 차단하여 시동에 필요한 충분한 기동 전력의 확보와 불필요한 배터리의 소모를 배제시키고, 제어부측에 유입되는 과전류를 차단시켜 제어부의 손상을 배제하므로 산소센서의 내구성에 신뢰성이 제공된다. 또한, 본 고안은 산소센서가 정상적인 활성화가 이루어진 상태에서 소정의 속도 이상의 RPM이 검출되면 히터측에 유입되는 전원을 차단하여 히터 및 센서의 과열을 방지하여 내구성에 신뢰성을 제공한다.As described above, the present invention cuts off the power applied to the heater side of the oxygen sensor when the engine is started or at a predetermined temperature at which the engine is stopped and cooled to secure sufficient starting power required for the start and consumes unnecessary battery. By eliminating and blocking the over-current flowing into the control unit to eliminate damage to the control unit provides reliability in the durability of the oxygen sensor. In addition, the present invention provides a durability in the durability by preventing the overheating of the heater and sensor by blocking the power flowing into the heater side when RPM is detected at a predetermined speed or more in the state that the oxygen sensor is normally activated.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100427328B1 (en) * | 2001-12-20 | 2004-04-14 | 현대자동차주식회사 | Method of controlling heating for oxygen sensor in a vehicles |
| KR101032167B1 (en) * | 2003-02-14 | 2011-05-02 | 기꾸찌 가부시끼가이샤 | Badge production device, badge, and press form mounting method in badge production device |
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1996
- 1996-07-11 KR KR2019960020516U patent/KR980008532U/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100427328B1 (en) * | 2001-12-20 | 2004-04-14 | 현대자동차주식회사 | Method of controlling heating for oxygen sensor in a vehicles |
| KR101032167B1 (en) * | 2003-02-14 | 2011-05-02 | 기꾸찌 가부시끼가이샤 | Badge production device, badge, and press form mounting method in badge production device |
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