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KR20090119981A - 예열 플러그 점화 제어 방법 및 장치 - Google Patents

예열 플러그 점화 제어 방법 및 장치 Download PDF

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KR20090119981A
KR20090119981A KR1020097019648A KR20097019648A KR20090119981A KR 20090119981 A KR20090119981 A KR 20090119981A KR 1020097019648 A KR1020097019648 A KR 1020097019648A KR 20097019648 A KR20097019648 A KR 20097019648A KR 20090119981 A KR20090119981 A KR 20090119981A
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KR
South Korea
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glow plug
heating
voltage
preheating
control device
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Application number
KR1020097019648A
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English (en)
Inventor
에흐레트 랄프
Original Assignee
베루 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 베루 악티엔게젤샤프트 filed Critical 베루 악티엔게젤샤프트
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Abstract

예열 플러그 점화 제어 장치가 개시된다. 이는 특히 엔진 제어 장치로 신속한 가열을 위하여 특히 적어도 하나의 예열 플러그 펜슬(3)을 제어하기 위한 예열 시스템(2)은 적어도 하나의 엔진 제어부(1), 예열 시스템(2), 예열 플러그(3), 공급 저항 단자 30(4), 공급 저항 예열 플러그(5), 내부 저항 예열 제어부(6), 상기 엔진 제어부에서 측정된 전압 U1(7), 예열 제어 장치로 향하는 리드 상의 전압 강하 U2(8), 상기 예열 제어 장치 내의 전압 강하 U3(9), 예열 플러그로 향하는 리드에서의 전압 강하 U4(10), 상기 예열 플러그에서의 전압 U5(11)을 포함한다.

Description

예열 플러그 점화 제어 방법 및 장치{Method and Device for Glowplug Ignition Control}
본 발명은 예열 플러그 점화 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 소위 신속 가열 또는 소위 키 시동 기능을 가지는 예열 플러그 점화 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래에 자기 조절 가열 특성을 가지는 예열 플러그가 존재한다. 이들은 공급 전압에 시간-제어되는 방식으로 스위칭되고 그 자기-조절 거동에 기인하여 미리 결정된 동작 온도까지 가열된다.
US 4,658,772에는, 예열 플러그 가열 방법이 개시되어 있는 바, 여기서 예열 플러그는 연소식 엔진의 냉각 상태에서 점화 온도까지 가열되고, 이때 필라멘트 전류는 보통때처럼 스위칭 오프되는 것이 아니라, 여러가지 동작상의 머신 파라미터에 따라, 특히 연료 공급에 따라, 스위칭 오프된다. 다시 말해서, 이 소위 포스트-가열(post-heating) 페이즈에서는 예열 플러그의 온도를 특정 값에서 또는 적어도 특정한 온도 범위 내에서 유지하기 위하여, 엔진에 의존하여 제어가 유지된다.
US 5,469,819에 개시된 사전-가열(pre-heating) 페이즈 동안의 예열 플러그 가열 제어 방법에 따르면, 필요한 사전-가열 시간은 엔진 워터 온도에 따라 결정되 며, 사전-가열은 하나의 릴레이에 의하여 스위칭되며, 여기서 하나의 최대 사전-가열 시간이 가정되는데, 이는 낮은 냉각제 온도보다도 높지 않다. 이것은 예열 플러그가 시간-제어방식으로 공급 회로에 스위칭되는 방법의 한 예이다.
디젤 엔진용의 전자적으로 제어되는 예열 시스템들이 알려져 있다. 이러한 예열 시스템은 하나의 전자적인 예열 플러그 제어 유닛과 성능-최적화된 예열 플러그들을 포함한다. 이들 플러그들은 단지 2초의 가열 시간을 가지는데, 이는 자기-조절 가열 특성을 가진 예열 플러그들에서는 5초인 것과 비교된다.
제어 장치 내에서, 예열 플러그를 제어하기 위한 스위치로서, 기존에 사용된 전기기계적인 릴레이를 대체하는 전력 반도체가 사용된다. 각각의 예열 플러그는 개별적으로 제어된다. 전자적으로 제어되는 예열 플러그에서의 온도 거동 및 전력 소비는 자기-조절 SRS에서와 같이 예열 플러그의 내부 구조에 의하여 결정되지 않고, 엔진의 예열 요구조건에 따라 넓은 범위에서 제어 장치에 의하여 조정된다. 전력 소비는 전력 반도체를 사용하여 예열 플러그 전력의 클록킹(펄스폭-변조)에 의하여 조정된다. 이 시스템의 효율은 매우 높아서, 예열 플러그에 필요한 전력보다 더 많은 전력은 거의 온-보드 전원부로부터 취해지지 않는다. ISS 내에서 각각의 예열 플러그는 개별적인 하나의 전력 반도체에 의하여 제어되기 때문에, 전류는 모든 예열 플러그 회로 내에서 개별적으로 감시될 수 있다. 이는 이후 각각의 플러그에 대한 개별적인 진단을 가능하게 한다. 진단의 깊이와 범위는 엔진 제조자의 요구조건에 따라 설계된다. 예열 시스템의 필요조건과 그 결과적인 기능들은 예열 플러그들의 직전의 스위칭 온 또는 스위칭 오프를 훨씬 넘어서는 엔진 제어기능을 가 진 예열 시스템과의 통신을 요구한다. 진단 및 상태 정보 외에도, 서로 다른 예열 플러그 요구조건들이 전송되어야 한다. 몇몇 애플리케이션에 있어서, 예열 시스템에 의하여 소비되는 전력은 전력 관리 시스템으로 보고된다. 소위 ISS 예열 플러그는 약 2초 내에 1,000 ℃를 넘는 온도에 다다르며, 이에 따라 이들 ISS 예열 플러그는 더 작은 전력 소비량을 필요로 한다.
상술한 방법과 장치는, 예컨대 엔진 제어부 내에 통합되어 있는 로직 회로를 가지며, 예열 요구조건이 예열 시스템에 PWM 요구 신호의 형태로 엔진 제어 장치로부터 송신되고, 및 예열 플러그의 제어가 그 안에서 이루어지는 예열 시스템으로부터 알려져 있다.
이 경우의 단점은, 예열 제어 장치로부터 예열 플러그로 향하는 리드 상에서 그리고, 응용가능한 경우, 예열 제어 장치 내에서 전압 강하가 엔진 제어 과정에서 고려되지 않는다는 것이다. 예열 플러그로 너무 낮은 에너지가 입력되고 이후 특히 너무 낮은 온-보드 전압이 사전-가열을 위해 이용되면, 너무 낮은 예열 플러그 단부 온도 때문일 수 있는 나쁜 시동 동작이 초래된다.
본 발명의 목적은 특히 사전-가열(pre-heating) 과정 동안에 상술한 단점을 방지하려는 것이며 또한 적절한 조치를 사용하여 예열 플러그 상에서 발생가능한 너무 낮은 전압을 보상하는 장치나 방법을 제공하려는 것이다.
이 목적은 특히 청구항 1에 따른 방법, 또는 청구항 4에 따른 장치에 의하여 해결된다. 이에 따라 온-보드 전압이 너무 낮은 때에 예열 플러그 상에 존재할 수 있는 저전압은 프리가열 시간을 연장함으로써 보상되고, 따라서 엔진 시동 상태가 향상될 수 있고; 대안적으로 엔진 제어부와 예열 시스템 및 예열 플러그 사이의 시스템-특정 전압 강하는, 충분한 온-보드 전압이 있는 경우, 그 전압 강하에 대해서만 보상된다. 더 나아가, 예열 플러그 제어 시스템 내에서의 전압 강하는, 경험적으로 또는 수학적으로 결정되며, 예컨대 11 V 가 지속적으로 예열 플러그에 인가되는 방식으로 예열 플러그의 제어 동작 동안에 고려된다. 본 발명의 장점은 극한적으로 낮은 온도에서 온-보드 전압이 12 V 보다 낮은 경우나 또는 배터리 출력이 약한 경우나 또는 온-보드 전력 공급원의 부하가 너무 많은 경우에 조차 사전-가열을 가진 정상적인 시동 및 키 시동(key start)을 가능하게 한다는 사실이다.
도 1은 예열 플러그 제어 장치에서 리드 저항과 전압 강하를 도시하는 개략도이다.
<도면의 주요 부분의 부호>
1 : 엔진 제어부
2 : 예열 시스템
3 : 예열 플러그
4 : 공급 저항, 단자 30
5 : 공급 저항, 예열 플러그
6 : 내부 저항, 예열 제어부
7 : U1 엔진 제어부 상에서 측정된 전압
8 : U2 예열 제어 장치를 향하는 리드 상의 전압 강하
9 : U3 예열 제어 장치 내에서의 전압 강하
10 : U4 예열 플러그로 향하는 리드 상에서의 전압 강하
11 : U5 예열 플러그 상의 전압
도 1에 도시된 엔진 제어부(1)는 양방향 커넥션을 이용하여 예열 시스템 또는 예열 플러그 제어 장치(2)와 통신한다. 예열 시스템 또는 예열 플러그 제어 장치(2)는 모든 기능들을 제어하는 마이크로프로세서, 개별적인 예열 플러그를 스위치 온 또는 스위치 오프하기 위한 MOSFET 전력 반도체들, 엔진 제어부와 통신하기 위한 전기적인 인터페이스, 그리고 마이크로프로세서와 인터페이스를 위한 내부 전원부를 포함한다. 마이크로프로세서는 전력 반도체들을 제어하고, 이들의 상태 정보를 판독하며, 전기적인 인터페이스를 경유하여 엔진 제어부와 통신한다. 이 전력 반도체들은 소위 하이 사이드 스위치(high side switch)들로서 전하 펌프, 전류 제한 및 과온도(overtemperature) 스위치-오프와 같은 제어 및 보호 기능들이 포함되어 있다.
실제 스위칭 트랜지스터를 제어하기 위하여 필요한 게이트 전압은 전하 펌프에 의하여 생성된다. 열린 또는 닫힌 부하 회로 및 활성화된 과온도 스위치-오프와 같은 상태 정보는 출력 신호로서 이용가능하다. 30 내지 100 Hz의 주파수에 의하여 하이 예열 플러그 전류를 클록킹함으로써 EMC를 교란하지 않기 위하여, 전력 반도체 내에 에지 제어부(edge control)가 통합된다. 이는 너무 빨라서 부하 회로 내에 서 EMC의 오류를 초래할 수 있는 전압 또는 전력 내의 변화를 방지한다. 인터페이스는 엔진 제어부와 마이크로프로세서 사이의 통신을 위해 필요한 신호를 조절한다. 신호 공급부는 마이크로프로세서와 인터페이스에 일정한 전압을 전달한다. 예열 플러그 제어 장치(2)는 엔진에 직접 부착되는 것이 바람직하다. 이에 의하여 예열 플러그와 온-보드 전원부 사이의 연결을 위한 하이 전류 와이어 커넥션은 짧은 것이 바람직하다.
이것은 제어 장치와 전기적인 어셈블리의 기계적 안정성과 결합 기술에 있어 엄격한 요구조건을 초래한다. 제어 장치(2)를 연결하기 위하여, 온-보드 전원부 커넥션을 위한 2-부품 플러그-인 시스템 - 단자(30)- 및 기타 커넥션들이 존재한다. 사전-가열 페이스에서 예열 플러그의 신속한 가열은 에너지-제어 방식으로 이루어진다. 이것은 예열 플러그가 과도하게 가열되지 않으면서 가능한한 신속하게 각자의 타겟 온도에 도달하는 것을 보장한다. 그에 이어지는 제어 간격들 동안 예열 플러그 상의 전압은 단차적으로 감소하고, 이를 통하여 예열 플러그의 온도-시간 프로파일은 특히 엔진의 요구조건에 적응하도록 설정된다. ISS 예열 플러그의 통상적인 가열 곡선은, 사전-가열 온도에 도달한 이후에, 예열 플러그(3)의 전압 요구양이 - 약 5 V에서, 이용가능한 온-보드 전압보다 명확하게 낮다는 것을 보여준다. 시동 프로세스 동안 온-보드 전압의 급하게 아래쪽을 향하는 기울기는 예열 플러그 온도에 미미한 영향을 줄 뿐이다. 펄스폭 변조에 의하여 예열 플러그 상의 전압을 감소시키는 것은, 온-보드 전압이 예열 플러그에 영구적으로 인가되도록 하는 것이 아니라 그 대신에 간헐적으로 특정 스위치-온 시간 동안 인가되도록 한다.
개별적인 제어 간격 동안 예열 플러그 상의 유효 전압을 유지하기 위하여, 온-보드 전압에서의 변동은 스위치-온 시간을 변화시킴으로써 보상된다. 모든 예열 플러그의 동시적인 간헐적 스위칭 온 및 오프는, 엔진의 실린더 수에 따라서, 온-보드 전원부의 다소간 매우 간헐적이고 변덕스러운 전력 부하를 초래할 것이다. 이것은 전력 최적화, 즉 전력 서지(power surge)의 발생을 최소화하는 예열 플러그들의 일련의 스위칭 온을 통하여 방지된다. 전력 최적화의 알고리즘은 가능한한 예열 플러그들의 연속적 스위치 온을 시도한다. 가장 바람직한 경우 온-보드 전원부는 하나의 예열 플러그의 전력에 의하여 일정하게 충전될 것이다. 표준적인 경우, 온-보드 전원부의 전력 부하는 하나의 예열 플러그의 전력에 의하여 변동될 것이다. 반복적인 시동 검출은, 만약 서너번의 사전-가열 동작이 짧게 연속적으로 트리거된다면, 예열 플러그의 과도한 가열을 방지할 것이다. 엔진의 속도와 엔진 부하에 따라서, 예열 플러그는 서로 다른 온도에서 냉각된다. 그럼에도 불구하고 예열 플러그 온도를 유지하기 위하여, 예열 플러그에 공급되는 전력은 변화하는 조건에 따르도록 조정된다.
이것은 엔진 제어 장치의 제원에 따라 예열 플러그 전압을 상승시키거나 하강시키는 것에 의하여 이루어진다. 전력 반도체를 사용하는 예열 플러그의 개별적인 제어는 이해가능한 선택적 진단 및 보호 기능들을 가능하게 한다. 과전류 검출기능은 예컨대 단락 회로의 결과와 같이 부하 전류가 너무 높은 경우에 그 영향을 받는 예열 플러그 회로를 인터럽트한다. 전력 반도체 내에 통합되어 있는 과온도 스위치-오프 기능은, 만약 해당 반도체 온도가 자체-가열이나 너무 높은 주변 온도 때문에 허용할 수 없는 높은 값에 도달하는 경우, 해당 반도체 스위치의 파괴를 방지한다. 열린 부하 회로도 또한 검출된다. 이런 상태 정보는 예열 시스템에 의하여 수신되는 엔진 제어부의 전기적인 부하와 마찬가지로 통신될 수 있다.
엔진 제어 장치는 예컨대 냉각제 온도, 주변 온도, 엔진 상태, 또는 온-보드 전압과 같은 주어진 파라미터들에 기초하여 PWM 요구조건의 형태로 예열 플러그에 입력되어야 할 에너지량의 값을 결정한다. 예열 제어 장치는 이런 예열 요구조건을 PWM 제어 신호로 변환하고 이에 따라 개별적인 예열 플러그들을 시간-변위된 방식(time-displaced)으로 제어한다. 통상적으로 예열 플러그는 예컨대 12 V와 같이 특정한 온-보드 전압을 가진 가열 동작을 위하여 설계되기 때문에, 그 펄스 폭은 더 높은 온-보드 전압에 관련되어 있는 요구조건을 가진 예열 제어 장치의 단자(30) 상의 실제 전압에 따라 변환되고 이 펄스 폭에 따라서 예열 플러그(3)가 선택된다. 만약 온-보드 전원부가 너무 낮아서 신속 가열을 위해 필요한 전압이, 보정되어야 할 전압 강하 U4 및 전압 강하 U2를 포함하여, 이용가능하지 않은 경우에, 필요한 에너지량은 예열 플러그 내에 입력되는 것이 불가능하다.
예열 플러그의 가열은 에너지-제어 방식으로 이루어지는데, 여기서 미리 결정된 온도에 이를 때까지 가열하기 위하여 필요한 가열 에너지는 주어진 배열을 가진 각각의 예열 플러그 타입의 파라미터들과 예열 플러그의 시작 온도로부터 결정되고 선택된 가열 인터벌 내에서 예열 플러그에 공급된다. 이에 따라, 동일한 가열 에너지로 동일한 예열 플러그 타입의 하나의 예열 플러그를 특정화된 온도를 의미하는 바람직한 최종 온도까지 가열하기 위하여는 항상 유사한 초기 조건이 필요하 다고 간주된다. 이들 초기 조건들은 시작 온도, 냉각 조건, 예열 플러그의 한정된 영역 즉 예열 튜브 및 모든 예열 플러그의 팁 위 영역인 가열되어야 할 예열 플러그 영역의 열용량, 그리고 엔진 제어부와 예열 시스템 및 예열 플러그 사이의 시스템-관련 전압 강하이다. 냉각 조건들은 엔진 내에서의 예열 플러그 배열이나 배치 위치에 의하여 특정되며 계산을 통해 또는 측정을 통해 결정될 수 있다. 예열 플러그의 열용량, 특히 예열 플러그의 팁에서 가열되어야 할 예열 플러그의 영역의 열용량은 기하학적 형태와 물성에 의하여 결정되며 이 또한 마찬가지로 계산이나 측정을 통하여 결정될 수 있다.
따라서 예열 플러그의 대량 생산에 있어서, 냉각 조건, 동일한 예열 플러그 타입의 예열 플러그들의 열용량, 그리고 동일한 타입의 차량 내의 엔진 제어부와 예열 시스템 및 예열 플러그 사이의 시스템-관련 전압 강하는 단지 작은 변화만을 필요로 한다고 간주될 수 있다. 이것이 내포하고 있는 것은, 시작 온도로부터 의도된 또는 미리 결정된 최종 온도까지 하나의 예열 플러그를 가열하기 위하여 필요한 에너지는 측정에 의하여 결정될 수 있고 및/또는 동일 차량 타입 내에 배열되어 있는 동일 예열 플러그 타입의 예열 플러그들 내의 시스템 파라미터들과 앞서 언급된 시스템 파라미터들에 기초하여 계산에 의하여 결정될 수 있다는 점, 가열 동작은 상 동일한 미리 결정된 가열 에너지 즉 미리 결정된 온도까지 예열 플러그를 가열하기 위하여 필요하며 측정에 의해서 결정되거나 계산에 의하여 결정되거나 측정과 계산의 조합에 의하여 결정되는 가열 에너지가 가열 페이즈 동안에 공급되는 방식으로 제어될 수 있다는 점이다. 다른 시작 온도 또는 최종 온도는 다른 필요한 가 열 동작에 할당될 수 있다.
만약 가열 에너지 공급이 전자적으로 제어된다면, 가열 에너지의 공급은 의도적으로 시간 단위 당 전기적인 에너지의 소비량으로서 제어될 수 있다. 예를 들어, 전력 소비량은 일정한 레벨로 유지되는 방식이거나 처음에는 과도한 전력이 공급되다가 이후 모자른 전력이 공급되는 방식이나, 또는 반대로 처음에는 모자른 전력이 공급되다가 이후 과도한 전력이 공급되는 방식으로 제어될 수 있다. 관찰 시간주기 T1 동안, 예열 플러그(GP)에 의하여 수신되는 가열 에너지는 부분적인 시간 인터벌 T1 동안에 인가된 예열 플러그 전력 U(GP)와 인가된 예열 플러그 전력 I(GP) 및 시간 경과 T1의 곱에 의해서 결정될 수 있다. 하나의 예열 플러그에 공급된 총 가열 에너지는 개별적인 부분 시간 인터벌들 동안에 공급된 개별적인 가열 에너지들의 합에 의하여 계산된다. 가열 에너지 공급은 총 가열 시간 인터벌이 개별적인 부분 시간 인터벌들로 분리되는 방식으로 제어될 수 있다. 각각의 부분 시간 인터벌들 동안에 예열 플러그에 실제로 공급되는 부분 가열량은, 미리 결정된 온도까지 예열 플러그를 가열하기 위해 필요한, 총 가열 에너지가 시스템 파라미터에 따라 필요로 되는 양에 도달되기까지, 결정되고 합쳐진다.
예열 플러그는 예컨대 12 V와 같은 특정한 온-보드 전압을 가진 가열 동작을 위하여 설계되고, 그 펄스폭은 더 높은 온-보드 전압과 관련되는 요구조건을 가진 예열 제어 장치의 단자(30) 상의 실제 전압에 따라 11 V 동작에 맞춰 변환되며, 이에 따라 예열 플러그는 연장된 펄스폭을 이용하여 선택된다. 만약 엔진 제어 장치 상의 전압이 전압 강하 U2 때문에 예열 플러그 제어 장치 상의 전압에 비하여 크게 다른 경우에는, 11 V는 예열 플러그 제어 장치 상에까지 도달되지 못할 것이고, 그러면 전압에 있어서의 차이는 더 이상 보상될 수 없다.
사전-가열 프로세스 동안에 이것은 실제 예열 플러그 전압을 위하여 너무 짧고 따라서 최종 온도는 너무 낮게 되는 사전-가열 시간을 초래한다.
그러므로 이것은 특별한 차량 타입(설치 상태, 라인 길이, 상호연결된 소비장치 또는 플러그의 수)에 있어서, 전압이 타겟 동작 전압보다 아래인 경우에 이미 엔진 제어 디바이스에서의 전압 강하를 고려하고, 또한 이에 따라 엔진 제어 장치에 이미 예열 플러그 제어 장치에 대해 정정된 예열 요구조건을 제공한 특성 다이어그램을 생성하는 것을 의미한다.
바람직한 일 실시예에 있어서, (차량 타입, 케이블 길이, 단면에 의존하여) 시스템-특정 방식으로 정의된 전압 강하 델타 U의 값은 측정된 전압 U1으로부터 유도된다. 그러나 더 정밀한 조정을 위하여, 정정 전압은 예열 플러그 전력 및/또는 예열 플러그 전압 및/또는 온-보드 전압 및/또는 냉각제 온도 상에도 또한 의존하는 서로 다르고 경험적으로 결정된 값을 가지고 특성 다이어그램 내에 저장될 수 있다.
필요한 최종 또는 안정-상태 온도는 엔진 제어 장치에서의 전압을 정정함으로써 바람직하지 않은 조건에서 조차도 예열 플러그 상에서 성취될 것이다.
다른 일 실시예에서, 이런 특성 다이어그램은 또한 예열 플러그 제어 장치 내에서 측정에 의하여 고려될 수 있고 이는 제어를 위한 조정을 가능하게 할 것이다.
대안적인 일 실시예는 측정되어 제어 장치(1)로 보고되기 위하여 예열 플러그(3)에 실제로 인가되는 전압을 제공한다. 엔진 제어 장치(1)에 있어서, 이제 예열 플러그(3) 상에서 측정된 전압 값이 필요한 11 V보다 더 작은지 아닌지 여부가 결정된다. 만약 측정된 전압이 11 V보다 더 작은 경우라면, 엔진 제어부(1)는 현존하는 배터리 전압을 결정할 것이다. 만약 결정된 배터리 전압이 예컨대 12.1 V보다 더 높은 경우라면, 엔진 제어부(1)에 의하여 또는 예열 시스템(2)과 협력하여 예열 플러그(3)에 공급되어야 할 전압은, 필요한 11 V가 예열 플러그(3)에 인가되고 그런 다음에 시스템-관련 라인 손실이 보상되는 방식으로 조정된다. 만약 존재하는 배터리 전압이 12.1 V 보다 낮은 경우라면, 엔진 제어부 및/또는 예열 시스템(2)은, 존재하는 전압 강하에 대한 고려와 유사하게, 디젤 엔진의 성공적인 시동 즉 시간적인 인터벌들 내에서 예열 플러그를 약 1100 ℃로 가열하고 그 결과 안정-상태 온도에 도달하는 정도까지를 위하여 필요한 에너지의 양을 입력하여야 한다. 가열 시간을 계산을 위하여 전압 강하를 고려하는 예열 플러그 제어 장치에 대한 라인 손실의 보상이 유리하다. 또 다른 유리한 점은, 예열 플러그의 신속한 가열을 위한 시간의 계산을 위한 기초로서 사용되는, 특히 시스템에 내제하는 전압 강하에 의존하여, 엔진 제어 디바이스 내에서 측정된 온-보드 전압의 정정을 위하여 엔진 제어 디바이스 내에 특성 다이어그램을 저장하는 것이다. 또 다른 유리한 점은 예열 플러그 제어를 정정하기 위하여 위에서 기술한 특성 다이어그램을 예열 플러그 제어 장치 내에 저장하는 것이다.

Claims (4)

  1. 특히 프리-히팅 페이즈(pre-heating phase) 내에서 미리 결정된 동작 온도까지, 연소 엔진(combustion engine) 내에서 주어진 배열 내의 주어진 예열 플러그 타입의 하나의 예열 플러그를 히팅-업하기 위한 방법으로서, 여기서 상기 미리 결정된 동작 온도까지 히팅-업하기 위하여 필요한 히팅 에너지는, 상기 주어진 배열 내에서 엔진 제어부(1) 및/또는 예열 시스템(2) 및/또는 예열 플러그(3)를 포함하는 개별적인 시스템의 파라미터들 및 그 예열 플러그의 시작 온도에 의하여 결정되고 그 히팅 에너지가 그 예열 플러그에 공급되는, 예열 플러그 히팅-업 방법.
  2. 특히 예열 플러그 점화 제어를 위한 청구항 1에 따라, 특히 적어도 하나의 예열 플러그 펜슬(3)을 제어하기 위한 예열 시스템(2)에 있어서, 특히 엔진 제어 장치(1)에 의해 신속하게 가열하기 위한 방법으로서, 상기 엔진 제어 장치(1)는 상기 예열 플러그 펜슬(3)에 공급 전압을 클록화된 방식으로 인가할 수 있으며, 여기서 상기 예열 플러그 펜슬(3)은 적어도 하나의 특정 예열 페이즈 동안에 일정한 전기 에너지에 의하여 활성화되며, 이는 차량 히팅 부품에 대해 전형적인 예열 펜슬의 방사 온도를 생성하고, 다음의 단계들, 즉
    a) 상기 온-보드 전압을 측정하는 단계,
    b) 상기 예열 제어 장치 내에서의 전압 강하를 결정하고 보상하는 단계,
    c) 상기 일정한 전기 에너지로 하나의 프리-히팅 페이즈 동안에 상기 예열 펜슬을 제어하는 단계
    를 포함하는, 방법
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 예열 펜슬에 인가된 전력의 제어는 상기 프리-히팅 페이즈에 이어지는 점화 페이즈 동안 일정한 값에서 클록킹함에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 예열 플러그 점화 제어 장치로서, 특히 엔진 제어 장치로 신속한 히팅을 위하여 특히 적어도 하나의 예열 플러그 펜슬(3)을 제어하기 위한 예열 시스템(2)은 적어도 하나의 엔진 제어부(1), 예열 시스템(2), 예열 플러그(3), 공급 저항 단자 30(4), 공급 저항 예열 플러그(5), 내부 저항 예열 제어부(6), 상기 엔진 제어부에서 측정된 전압 U1(7), 예열 제어 장치로 향하는 리드 상의 전압 강하 U2(8), 상기 예열 제어 장치 내의 전압 강하 U3(9), 예열 플러그로 향하는 리드에서의 전압 강하 U4(10), 상기 예열 플러그에서의 전압 U5(11)을 포함하는, 예열 플러그 점화 제어 장치.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2008326956B2 (en) * 2007-11-21 2011-02-17 Lg Electronics Inc. A method and an apparatus for processing a signal
JP4941391B2 (ja) 2008-04-09 2012-05-30 株式会社デンソー 発熱体制御装置
GB2466273B (en) * 2008-12-18 2013-01-09 Gm Global Tech Operations Inc A method for controlling glow plugs in a diesel engine particularly for motor-vehicles
EP2224124A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-01 Robert Bosch GmbH A glow plug controller for vehicles
GB2471889B (en) * 2009-07-17 2014-03-26 Gm Global Tech Operations Inc A glow plug for a diesel engine
DE102009038098B4 (de) * 2009-08-19 2011-07-07 Beru AG, 71636 Verfahren zum Betreiben einer Glühkerze bei laufendem Motor
DE102009041749B4 (de) * 2009-09-16 2013-02-07 Beru Ag Verfahren zum Betreiben eines Heizelements in einem Kraftfahrzeug durch Pulsweitenmodulation
DE102009047650B4 (de) * 2009-11-12 2022-10-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Temperatur einer Glühstiftkerze in einem Verbrennungsmotor
DE102010062170B4 (de) * 2010-11-30 2014-12-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer, an Glühstiftkerzen in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges anliegenden Glühkerzenspannung, ein Glühzeitsteuergerät und ein Motorsteuergerät
JP5792192B2 (ja) * 2010-12-16 2015-10-07 ボッシュ株式会社 グロープラグ駆動制御方法及びグロープラグ駆動制御装置
EP2711540A4 (en) * 2011-05-19 2015-12-30 Bosch Corp DRIVING CONTROL METHOD FOR GLOWING PLATES AND DRIVE CONTROL DEVICE FOR GLOWING PLATES
DE202013007580U1 (de) * 2013-08-26 2014-11-28 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Vorglühanordnung für einen Dieselmotor
US9657707B2 (en) * 2015-04-14 2017-05-23 Sheldon J. Demmons Autonomous glow driver for radio controlled engines
KR101805691B1 (ko) * 2015-10-27 2017-12-06 주식회사 유라테크 차량용 예열 제어 장치 및 그 방법
KR101763205B1 (ko) * 2016-01-20 2017-08-03 주식회사 유라테크 차량용 예열 제어 장치 및 이를 이용한 손실 보상 방법
KR101879302B1 (ko) * 2016-04-29 2018-07-17 주식회사 유라테크 글로우 시스템 및 이를 이용한 글로우 플러그 제어 방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3502966A1 (de) 1984-06-01 1985-12-05 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur steuerung und regelung der temperatur einer gluehkerze
JPS60256568A (ja) * 1984-06-01 1985-12-18 ローベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング グロープラグの温度制御装置
DE3433367A1 (de) * 1984-09-12 1986-03-20 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur steuerung der energiezufuhr zu einer heissen stelle
US4607153A (en) * 1985-02-15 1986-08-19 Allied Corporation Adaptive glow plug controller
US6148258A (en) * 1991-10-31 2000-11-14 Nartron Corporation Electrical starting system for diesel engines
WO1993009346A1 (en) * 1991-10-31 1993-05-13 Nartron Corporation Glow plug controller
US5469819A (en) * 1994-11-25 1995-11-28 Ford New Holland, Inc. Adaptive engine preheat
DE10028073C2 (de) 2000-06-07 2003-04-10 Beru Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zum Aufheizen einer Glühkerze
DE10147675A1 (de) * 2001-09-27 2003-04-30 Beru Ag Verfahren zum Aufheizen eines elektrischen Heizelementes, insbesondere einer Glühkerze für eine Brennkraftmaschine
DE10247042B3 (de) * 2002-10-09 2004-05-06 Beru Ag Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Aufheizung der Glühkerzen eines Dieselmotors
JP3810744B2 (ja) 2003-01-29 2006-08-16 日本特殊陶業株式会社 グロープラグ通電制御装置及びグロープラグ通電制御方法
DE10348391B3 (de) 2003-10-17 2004-12-23 Beru Ag Verfahren zum Glühen einer Glühkerze für einen Dieselmotor
US7957885B2 (en) * 2005-09-21 2011-06-07 Kernwein Markus Method for operating a group of glow plugs in a diesel engine
JP4654964B2 (ja) * 2006-04-13 2011-03-23 株式会社デンソー グロープラグ通電制御装置
DE102006021285B4 (de) * 2006-05-05 2023-05-17 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Verfahren zum Betreiben von Glühkerzen in Dieselmotoren

Also Published As

Publication number Publication date
US8280609B2 (en) 2012-10-02
US20100094524A1 (en) 2010-04-15
EP2122157A1 (de) 2009-11-25
WO2008110143A1 (de) 2008-09-18
JP5291007B2 (ja) 2013-09-18
JP2010520963A (ja) 2010-06-17

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