KR20050030717A - Method and apparatus for examining ignition system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 점화 시스템 검사 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 점화 플러그를 탈거하지 않고 엔진에 장착된 상태에서 간극을 측정하고 카본 등에 의한 열화를 진단할 수 있는 점화 시스템 검사 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ignition system inspection method and apparatus, and more particularly, to an ignition system inspection method and apparatus capable of measuring gaps and diagnosing deterioration due to carbon or the like without being removed from the spark plug.
자동차의 기관은 자동차가 주행하는데 필요한 동력을 발생하는 장치로서, 자동차용 기관으로는 가솔린 기관, 디젤 기관, LPG 기관 등이 많이 사용되고 있다. 기관은 본체와 윤활 시스템, 연료 시스템, 냉각 시스템, 흡배기 시스템, 시동 시스템, 점화 시스템 등 여러 부속 시스템으로 구성되어 있다.An engine of a vehicle is a device for generating power required for driving a vehicle, and a gasoline engine, a diesel engine, an LPG engine, etc. are used as a vehicle engine. The engine consists of a number of subsidiary systems, including the body, the lubrication system, the fuel system, the cooling system, the intake and exhaust systems, the starting system, and the ignition system.
도 1은 일반적인 점화 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a general ignition system.
도 1을 참조하면, 점화 시스템은 축전지(110), 점화 스위치(120), 점화코일(130), 배전기(140), 고압(high tension) 케이블(150), 점화 플러그(160)로 구성되고, 연소실 내의 압축된 혼합기를 전기 불꽃으로 점화하여 연소시키는 시스템이다.Referring to FIG. 1, the ignition system includes a battery 110, an ignition switch 120, an ignition coil 130, a distributor 140, a high tension cable 150, and a spark plug 160. It is a system for burning a compressed mixer in a combustion chamber by igniting with an electric spark.
축전지(110)는 일시에 많은 전류를 필요로 하는 시동 전류의 공급과, 기관이 정지된 상태에서 각종 전기 장치에 전류를 보내는 일을 한다.The storage battery 110 supplies starting current that requires a large amount of current at a time, and sends current to various electric devices in a state where the engine is stopped.
점화코일(130)은 가솔린 기관의 점화에 필요한 높은 전압을 발생시키기 위한 일종의 변압기이다.Ignition coil 130 is a type of transformer for generating a high voltage required for ignition of the gasoline engine.
배전기(140)는 2차 코일의 고전압을 점화 코일(130)로부터 받아 점화 플러그(160)로 배전해 주는 고압 배전부, 1차 전류를 단속하는 저압 단속부, 점화 시기를 조정해 주는 진각부 및 구동부로 구성된다.Distributor 140 is a high voltage distribution unit for receiving the high voltage of the secondary coil from the ignition coil 130 to distribute to the spark plug 160, a low voltage interrupter for regulating the primary current, an advance part for adjusting the ignition timing and It consists of a drive unit.
고압 케이블(150)은 점화 코일(130)에 의해 발생된 2차 코일의 고전압을 점화 플러그(160)로 전달하는 케이블이며, 자체 임피던스를 가지는 특수 케이블이다.The high voltage cable 150 is a cable that transfers the high voltage of the secondary coil generated by the ignition coil 130 to the spark plug 160 and is a special cable having its own impedance.
점화플러그(160)는 압축된 혼합 가스에 전기적인 아크를 일으켜서 착화, 연소시키는 역할을 한다. 점화 플러그(160)는 일반적으로 각 실린더에 1개씩 배치되고, 점화코일(130)에서 발생한 고압 전류를 중심 전극에 받아 접지 전극과의 간극에 스파크(불꽃)를 발생시켜 연소실 내에서 압축된 혼합 가스를 점화하는 작용을 한다. The spark plug 160 serves to ignite and burn the arc by generating an electric arc in the compressed mixed gas. The spark plug 160 is generally disposed one by one in each cylinder. The mixed gas compressed in the combustion chamber by generating a spark (flame) in the gap with the ground electrode by receiving the high voltage current generated from the ignition coil 130 at the center electrode. It acts to ignite.
자동자의 엔진은 연료 혼합 공기가 실린더에 주입되어 압축된 후 점화가 이루어져 연료 혼합 공기가 연소가 됨으로써 동작된다. 즉 혼합 공기를 주입하는 연료 시스템과 점화를 수행하는 점화 시스템이 정상적으로 작동하면 연료 혼합 공기는 연소되고 그 폭발력에 의해 엔진이 회전하게 되는 것이다. 따라서 연료 시스템과 점화 시스템에 문제가 없다면 엔진은 정상적으로 회전하고 출력을 발생시킨다. 점화 계통 등의 불량으로 인해 실화(miss fire) 등이 발생하면 엔진 부조(Engine Hunting) 현상이 발생할 수 있다.The engine of the automobile is operated by injecting fuel mixture air into the cylinder, compressing the fuel mixture, and then igniting the fuel mixture air to burn. That is, when the fuel system for injecting the mixed air and the ignition system for ignition are normally operated, the fuel mixture air is burned and the engine is rotated by the explosive force. Therefore, if there is no problem with the fuel system and the ignition system, the engine rotates normally and generates power. If a fire occurs due to a failure of the ignition system or the like, engine hunting may occur.
그러므로, 경우에 따라서는 점화 시스템의 비정상 여부를 확인할 필요가 있게 된다. 예를 들어, 점화 플러그는 플러그 간극과 카본 도포에 의한 임피던스 증가가 문제가 될 수 있다. 엔진 내부에 위치하는 점화 플러그의 간극에는 물리적 힘이 가해지지 않으므로 간극의 변화는 없으나 오랫동안 방전을 계속하면 중심 전극이 타들어가고 이로 인해 간극이 넓어지는 현상을 가져오며 결과적으로 점화력이 약화된다. 또한 불완전 연소나 연소 불량은 플러그 양극에 이물질을 끼게 하여 점화력을 감소시킨다. 이외에도 점화 플러그가 엔진에 장착되기 이전에 간극에 물리적 힘이 가해진 경우도 점화 플러그의 비정상 동작의 원인이 된다.Therefore, in some cases, it is necessary to check whether the ignition system is abnormal. For example, spark plugs can be problematic due to increased plug spacing and impedance due to carbon coating. There is no change in the gap because no physical force is applied to the gap of the spark plug located inside the engine, but if the discharge is continued for a long time, the center electrode burns out, which causes the gap to be widened, resulting in a weakening of the ignition force. Incomplete combustion or poor combustion also causes foreign matter to plug the anode, reducing ignition. In addition, even if a force is applied to the gap before the spark plug is mounted on the engine, the spark plug may malfunction.
그러나, 가솔린 기관 등의 내연 기관에 사용되는 불꽃 점화 장치의 회로 부품인 점화 플러그(Spark plug)는 내열 니켈 합금제의 방전 전극이 연강제 나사부의 실린더 벽에 고정되는 구조로 되어있어 외부에서는 육안으로 간극을 검사할 수 없도록 되어 있다. 따라서, 엔진 속에 위치한 점화 플러그의 간극을 육안 검사하기 위해서는 점화 플러그를 엔진에서 탈거해야 한다. 또한 점화 코일의 고압 누설이나 고압 케이블의 고압 누설을 판단할 수 있도록 하는 객관적인 검사 기준이 존재하지 않아 정비사의 육감 판정에 의존하고 있다.However, the spark plug, which is a circuit part of a spark ignition device used for an internal combustion engine such as a gasoline engine, has a structure in which a discharge electrode made of a heat-resistant nickel alloy is fixed to a cylinder wall of a mild steel screw part, and therefore, The gap cannot be inspected. Therefore, in order to visually inspect the gap of the spark plug located in the engine, the spark plug must be removed from the engine. In addition, there is no objective inspection standard for judging the high pressure leakage of the ignition coil or the high voltage leakage of the high voltage cable, and thus relies on the mechanic's sixth judgment.
이와 같이 종래 기술에 따른 점화 시스템 검사 방법은 엔진에 장착되어있는 점화 플러그를 탈거한 상태에서 육안 검사를 진행하도록 되어 있어, 점화 플러그를 탈거하는 과정에서 엔진과 점화 플러그의 접촉 지점에 손상이 가해지는 문제점이 있었으며, 또한 객관적인 검사 결과를 제공해주지 못하는 문제점도 있었다. 그뿐 아니라 플러그를 탈거 및 장착하는 인력의 시간적 낭비가 심하여 정비업소의 수익률을 저하시키는 원인이 되기도 하였다.Thus, the ignition system inspection method according to the prior art is to perform a visual inspection while the spark plug attached to the engine is removed, so that the contact point between the engine and the spark plug is damaged in the process of removing the spark plug. There was a problem, and there was also a problem that could not provide the objective test results. In addition, the time wasted on manpower to remove and install the plug was a cause of deterioration of the profitability of the repair shop.
또한, 점화 코일과 고압 케이블에 대한 검사시에도 정비사의 육감 판정에 의하고 있었으므로 정확한 데이터에 의한 비정상 여부 검사가 이루어질 수 없고, 또한 객관적인 데이터를 제시받지 못한 차주로 하여금 의심의 원인이 되는 문제점도 있었다.In addition, the inspection of the ignition coil and the high-voltage cable was determined by the mechanic's sixth sense of judgment. Therefore, there was a problem that the owners who did not receive the objective data could not be inspected for abnormality due to accurate data. .
따라서, 본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 점화 플러그를 엔진에서 탈거하지 않고 엔진에 장착된 상태에서 전기적 방법으로 비정상 여부(예를 들어, 간극의 확장, 카본 등에 의한 열화)를 진단할 수 있어 진단의 정확도 향상 및 엔진과의 결합부 손상을 방지할 수 있는 점화 시스템 검사 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-described problems, it is possible to determine whether the abnormality (for example, expansion of the gap, deterioration due to carbon, etc.) by the electrical method in the state that is mounted on the engine without removing the spark plug from the engine. It is to provide an ignition system inspection method and apparatus that can be diagnosed to improve the accuracy of the diagnosis and to prevent damage to the engagement with the engine.
본 발명의 다른 목적은 점화 코일의 절연체 열화를 전기 전자적 방법에 따른 객관적 검사 기준에 의해 정확히 진단할 수 있도록 하는 점화 시스템 검사 방법 및 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an ignition system inspection method and apparatus which enables accurate diagnosis of insulator deterioration of an ignition coil by objective inspection criteria according to the electrical and electronic method.
본 발명의 또 다른 목적은 고압 케이블의 임피던스 경시 변화에 의한 방전 누설을 전기전자적 방법에 의해 정확히 진단할 수 있도록 하는 점화 시스템 검사 방법 및 장치를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide an ignition system inspection method and apparatus for accurately diagnosing discharge leakage caused by a change in impedance over time of a high voltage cable by an electro-electronic method.
상술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 점화 시스템의 비정상 여부를 검사하는 장치에 있어서, 축전지로부터 입력되는 제1 직류 전압을 전압 제어 신호에 상응하는 크기의 제2 직류 전압으로 변환하여 출력하는 DC 전압 조절부, 상기 제2 직류 전압을 미리 지정된 승압비에 따라 승압된 펄스 고전압을 2차측에 발생시키는 승압 코일부, 상기 승압 코일부의 1차측을 온(On) 또는 오프(Off)하기 위한 스윗칭 동작을 수행하는 스윗칭부, 상기 펄스 고전압을 점화 플러그(Spark Plug)에 전달하기 위한 결합부, 상기 결합부에 접촉되어 상기 펄스 고전압의 크기에 상응하는 측정값을 생성하는 전압 검출부, 점화 플러그 상태 정보를 표시하는 표시부 및 상기 제2 직류 전압을 조절하기 위한 상기 전압 제어 신호를 상기 DC 전압 조절부로 전송하고, 미리 지정된 주파수의 구형파를 발진하여 상기 스윗칭부를 제어하며, 상기 점화 플러그 상태 정보가 표시되도록 하기 위해 상기 측정값의 변동에 상응하는 상태 표시 제어 신호를 상기 표시부로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 시스템 검사 장치가 제공된다.In order to achieve the above objects, according to an aspect of the present invention, in the device for checking the abnormality of the ignition system of the vehicle, the first direct current voltage input from the battery is a second direct current of magnitude corresponding to the voltage control signal A DC voltage adjusting unit converting the voltage into a voltage and outputting the voltage; a boosting coil unit for generating a pulse high voltage boosted to the secondary side according to a predetermined boost ratio; and a primary side of the boosting coil unit is turned on or A switching unit for performing a switching operation to turn off, a coupling unit for transmitting the pulse high voltage to a spark plug, and contacting the coupling unit to generate a measured value corresponding to the magnitude of the pulse high voltage The voltage detection unit, a display unit displaying spark plug state information, and the voltage control signal for adjusting the second DC voltage to the DC voltage adjusting unit. And a control unit for oscillating a square wave of a predetermined frequency, controlling the switching unit, and transmitting a status display control signal corresponding to a change in the measured value to the display unit so that the spark plug state information is displayed. An ignition system inspection apparatus is provided.
여기서, 상기 측정값은 상기 점화 플러그의 간극에 스파크가 발생하지 않을 때(즉, 전류가 흐르지 않는 경우)의 펄스 고전압에 비하여 스파크가 발생할 때(즉, 전류가 흐르는 경우)의 펄스 고전압이 크게 감소된다. 일정비율의 승압 코일 1차의 전압을 0볼트에서부터 서서히 상승하면 코일 2차에 유기된 펄스 고전압이 승압비에 상응하여 서서히 상승하다가 간극 조건에 부합하는 전압에 이르면 스파크가 일어나 전류가 흐르게 되고 이때 나타나는 펄스 전압의 감쇠를 전압검출부가 스파크 개시점을 감지하여 상기 제2 직류 전압 또는 상기 펄스 고전압의 크기에 상응하여 상기 점화 플러그의 간극 상태를 표시하도록 하기 위한 것일 수 있다.Here, the measured value is significantly reduced in the pulse high voltage when the spark occurs (that is, when the current flows) compared to the pulse high voltage when there is no spark (that is, no current flows) in the gap of the spark plug. do. When the voltage of the boosting coil primary at a constant ratio is gradually increased from 0 volts, the pulsed high voltage induced in the coil secondary gradually rises corresponding to the boosting ratio, and when the voltage reaches the gap condition, spark occurs and current flows. Attenuation of the pulse voltage may be such that the voltage detector detects a spark initiation point to indicate a gap state of the spark plug corresponding to the magnitude of the second DC voltage or the pulse high voltage.
또한, 상기 제어부는 상기 전압 제어 신호를 이용하여 상기 제2 직류 전압의 크기를 서서히 증가시키거나, 서서히 감소시키거나 또는 미리 지정된 제2 직류 전압의 크기로 변동시킬 수 있다.In addition, the controller may increase or decrease the magnitude of the second DC voltage gradually or change the magnitude of the predetermined second DC voltage using the voltage control signal.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 차량의 점화 시스템의 비정상 여부를 검사하는 장치에 있어서-여기서, 상기 점화 시스템은 시료 코일, 시료 케이블 및 시료 플러그를 포함하고, 시료 코일, 시료 케이블 및 시료 플러그의 순으로 결합됨-, 축전지로부터 입력되는 제1 직류 전압을 전압 제어 신호에 상응하는 크기의 제2 직류 전압으로 변환하여 차량 내부의 상기 시료 코일로 전달하는 DC 전압 입력부-여기서, 상기 시료 코일은 상기 제2 직류 전압을 미리 지정된 승압비로 승압하여 펄스 고전압을 생성하고, 상기 펄스 고전압을 상기 시료 케이블로 전달함-, 상기 시료 케이블과 접촉되어 상기 펄스 고전압의 크기에 상응하는 측정값을 생성하는 전압 검출부, 상기 시료 코일의 상태 정보를 표시하는 표시부 및 상기 시료코일의 상태 정보가 표시되도록 하기 위해 상기 측정값의 변동에 상응하는 상태 표시 제어 신호를 생성하여 상기 표시부로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 시스템 검사 장치가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for inspecting an abnormality of an ignition system of a vehicle, wherein the ignition system includes a sample coil, a sample cable and a sample plug, and includes a sample coil, a sample cable, and a sample plug. Combined in the order of-, the DC voltage input unit for converting the first DC voltage input from the battery to a second DC voltage of a magnitude corresponding to the voltage control signal to transfer to the sample coil in the vehicle, wherein the sample coil is Boosting the second DC voltage to a predetermined boost ratio to generate a pulse high voltage, and transferring the pulse high voltage to the sample cable; a voltage in contact with the sample cable to generate a measurement value corresponding to the magnitude of the pulse high voltage Even if the detector, the display unit for displaying the state information of the sample coil and the state information of the sample coil are displayed. It is to generate a status display control signal corresponding to the variation of the measured values ignition system testing device comprises a control unit for transmitting to the display unit to be provided.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 차량의 점화 시스템의 비정상 여부를 검사하는 방법에 있어서, (a) 고정 크기 및 구형파 특성을 가지는 제1 직류 전압을 생성하는 단계, (b) 상기 제1 직류 전압이 미리 지정된 승압비에 상응하여 승압된 펄스 고전압을 생성하는 단계, (c) 상기 펄스 고전압을 차량 내부에 장착된 점화 플러그에 입력하는 단계, (d) 상기 펄스 고전압에 상응하여 검출되는 측정값이 미리 지정된 크기 이상 변동되는지 여부를 판단하는 단계, 측정값 변동이 발생하지 않은 경우, 상기 고정 크기를 변동시킨 후 상기 단계 (a) 내지 단계 (d)를 반복하여 수행하는 단계, 측정값 변동이 발생한 경우, 미리 설정된 전압 크기 영역 중 측정값 변동 시점의 상기 제1 직류 전압 또는 상기 펄스 고전압의 크기가 포함되는 영역을 선택하는 단계-여기서, 상기 전압 크기 영역은 정상 상태 영역, 비정상 상태 영역을 포함함- 및 상기 선택된 영역에 상응하는 상태 정보를 표시하는 단계-여기서, 상기 상태 정보는 정상 상태, 비정상 상태를 포함함-를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 시스템 검사 방법, 시스템 및 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, in the method for checking whether the ignition system of the vehicle is abnormal, (a) generating a first DC voltage having a fixed magnitude and square wave characteristics, (b) the first DC voltage is Generating a pulsed high voltage boosted according to a predetermined boost ratio, (c) inputting the pulsed high voltage to a spark plug mounted inside the vehicle, and (d) measuring values detected corresponding to the pulsed high voltage in advance Determining whether the variation is greater than or equal to the specified size, if no measurement value variation occurs, repeating the steps (a) to (d) after changing the fixed size, or when the measurement value variation occurs Selecting a region in which a magnitude of the first DC voltage or the pulse high voltage at the time of changing the measured value is included among preset voltage magnitude regions, wherein The size region includes a steady state region, an abnormal state region, and displaying state information corresponding to the selected region, wherein the state information includes a steady state and an abnormal state. An ignition system inspection method, system and apparatus are provided.
또한, 측정값 변동이 발생하지 않은 경우, 상기 고정 크기를 변동시킨 후 상기 단계 (a) 내지 단계 (d)를 반복하여 수행하는 단계에서, 상기 고정 크기는 증가, 감소 또는 미리 지정된 값으로 변동되도록 할 수 있다.In addition, in the case where the measured value variation does not occur, in the step of repeating the steps (a) to (d) after changing the fixed size, the fixed size is increased, decreased or changed to a predetermined value. can do.
또한, 상기 측정값 변동 시점은 상기 점화 플러그의 간극에 스파크가 발생한 시점으로, 상기 펄스 고전압이 미리 지정된 크기 이상 전압 강하 또는 전압 상승이 이루어지는 시점인 것을 특징으로 한다.The measured value fluctuation time point is a time point when a spark occurs in a gap of the spark plug, and the pulse high voltage is a time point at which a voltage drop or a voltage rise occurs by a predetermined magnitude or more.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 점화 시스템 검사 장치의 블록 구성도이다.Figure 2 is a block diagram of an ignition system inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 장치(220)는 제어부(225), DC 전압 조절부(230), 스윗칭부(235), 승압 코일부(240), 결합부(245), 전압 검출부(250) 및 LED 표시부(255)를 포함한다.2, the ignition system inspection apparatus 220 according to the present invention includes a control unit 225, a DC voltage adjusting unit 230, a switching unit 235, a boosting coil unit 240, a coupling unit 245, The voltage detector 250 and the LED display unit 255 are included.
제어부(225)는 DC 전압 조절부(230)로 전압 제어 신호를 전달하여 DC 전압 조절부(230)에 의한 출력 전압값이 제어되도록 하고, 일정한 주파수의 구형파를 발진하여 스윗칭부(230)를 제어한다. 또한, 전압 검출부(250)에 의해 검출된 전압값(또는 방전 개시점에서의 1차 직류 전압)을 판별하여 LED 제어 신호를 LED 표시부(255)로 전달한다. LED 표시부(255)로 전달되는 LED 제어 신호는 점화 플러그(160)의 방전 개시점의 전압값에 상응하여 미리 지정된 LED(예를 들어, Green LED, Yellow LED, Red LED 중 어느 하나)가 발광되도록 하기 위한 제어 신호이다. The control unit 225 transmits a voltage control signal to the DC voltage adjusting unit 230 to control the output voltage value by the DC voltage adjusting unit 230, and controls the switching unit 230 by oscillating a square wave of a constant frequency. do. In addition, the voltage value detected by the voltage detector 250 (or the primary DC voltage at the discharge start point) is determined, and the LED control signal is transmitted to the LED display unit 255. The LED control signal transmitted to the LED display unit 255 may be configured to emit a predetermined LED (eg, one of Green LED, Yellow LED, and Red LED) corresponding to the voltage value of the discharge start point of the spark plug 160. Control signal for
DC 전압 조절부(230)는 축전지(210 - 차량 내부에 장착된 축전지 또는 독립된 축전지)로부터 입력되는 직류 12V의 전압을 제어부(225)로부터 수신되는 전압 제어 신호에 상응하는 출력 전압값으로 변경하여 승압 코일부(240)로 전달한다.The DC voltage adjusting unit 230 changes the voltage of the DC 12V input from the battery 210-a battery or an independent battery mounted in the vehicle to an output voltage value corresponding to the voltage control signal received from the controller 225. Transfer to the coil unit 240.
스윗칭부(235)는 제어부(225)로부터 전달되는 스위칭 신호에 상응하여 승압 코일부(240)의 1차 코일을 온(On)/오프(Off)하는 스윗칭 동작을 수행한다. 스윗칭부(235)의 동작에 의해 승압 코일부(240)의 1차측에는 DC 전압 조절부(230)에 의해 변경된 1차 전압이 구형파 형태로 유입된다.The switching unit 235 performs a switching operation of turning on / off a primary coil of the boosting coil unit 240 in response to a switching signal transmitted from the controller 225. By the operation of the switching unit 235, the primary voltage changed by the DC voltage adjusting unit 230 is introduced into the primary side of the boosting coil unit 240 in the form of a square wave.
승압 코일부(240)는 DC 전압 조절부(230)에 의해 변경되어 입력된 DC 전압값(즉, 0V ~ 12V 중 어느 하나의 값)을 미리 지정된 승압비에 따라 승압된 고전압을 2차측에 발생시키는 기능을 수행한다. 승압비는 필요에 따라 다양하게 적용할 수 있으나, 이하에서는 승압비가 300000/12V인 경우(즉. 2500배로 승압)를 가정하여 설명한다.The boosting coil unit 240 generates the high voltage boosted by the DC voltage adjusting unit 230 and boosted according to a predetermined boost ratio in the input DC voltage value (that is, any one of 0V to 12V). To perform the function. The boost ratio may be variously applied as necessary. Hereinafter, the boost ratio will be described on the assumption that the boost ratio is 300000 / 12V (that is, boosted at 2500 times).
결합부(245)는 승압 코일부(240)에 의해 승압된 2차측 전압(이하, '펄스 고전압'이라 칭함)을 점화 플러그(160)에 전송한다. 예를 들어, 자체 임피던스를 가지는 특수 케이블인 고압(high tension) 케이블(150), 점화 플러그(160) 등과 결합될 수 있는 연결 접점일 수 있다. 또한 승압 코일부(240)와 결합부(245)는 승압 코일부(240)에서 승압된 펄스 고전압을 전달할 수 있도록 고압 케이블을 통해 결합된다.The coupling unit 245 transmits the secondary voltage (hereinafter, referred to as a “pulse high voltage”) boosted by the boosting coil unit 240 to the spark plug 160. For example, it may be a connection contact that may be coupled to a high tension cable 150, a spark plug 160, etc., which is a special cable having its own impedance. In addition, the boosting coil unit 240 and the coupling unit 245 are coupled through a high voltage cable so as to transmit the pulsed high voltage boosted by the boosting coil unit 240.
전압 검출부(250)는 결합부(245)를 통해 2차 유기 전압을 점화 플러그(160)에 전송하는 과정에서 결합부(245)를 통해 전달되는 펄스 고전압의 크기를 측정하여 제어부(225)로 측정값 정보를 전달하는 기능을 수행한다. 전압 검출부(250)는 펄스 고 전압의 크기를 측정하기 위해 예를 들어, 클램프 미터(Clamp meter) 등과 같은 형태로 구성될 수 있다. 또한, 전압 검출부(250)는 전압 검출부(250)에 의해 측정된 측정값 정보가 아날로그 데이터 형태인 경우 이를 제어부(225)에서 인식할 수 있는 디지털 데이터 형태로 변환하는 ADC(Analogue to Digital Convert)를 더 포함할 수 있다.The voltage detector 250 measures the magnitude of the pulsed high voltage transmitted through the coupling unit 245 in the process of transmitting the secondary induced voltage to the spark plug 160 through the coupling unit 245, and then measures the voltage using the control unit 225. Performs the function of passing value information. The voltage detector 250 may be configured in the form of, for example, a clamp meter to measure the magnitude of the pulse high voltage. In addition, the voltage detector 250 may convert an ADC (Analogue to Digital Convert) for converting the measured value information measured by the voltage detector 250 into a digital data form that may be recognized by the controller 225. It may further include.
LED표시부(255)는 제어부(225)로부터 전달되는 LED 제어 신호에 상응하는 LED가 발광되도록 하여 외부에서 점화 플러그(160)의 상태(즉, 정상 또는 비정상)를 인식할 수 있도록 한다. 물론, LED 표시부(255)는 정상 또는 비정상을 나타내는 텍스트를 표시하기 위한 액정 표시부 등의 형태로 구현될 수도 있다.The LED display unit 255 allows the LED corresponding to the LED control signal transmitted from the controller 225 to emit light so that the state of the spark plug 160 (ie, normal or abnormal) can be recognized from the outside. Of course, the LED display unit 255 may be implemented in the form of a liquid crystal display unit for displaying text indicating normal or abnormal.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 점화 시스템 검사 방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method for inspecting an ignition system according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 점화 시스템 검사 방법 및 장치는 점화 플러그의 간극에 따라 방전이 일어나는 전압의 크기가 상이함을 이용하여 점화 플러그의 정상 동작 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 점화 플러그의 간극이 표준 간극인 1mm인 경우에 방전이 발생하는 전압의 크기보다 간극이 1.3mm인 경우의 방전이 발생하는 전압의 크기가 더 크다. 따라서, 점화 플러그를 엔진으로부터 탈거하지 않더라도 어떤 크기의 전압 상태에서 방전이 발생했는지를 판단할 수 있다면 당해 점화 플러그의 간극의 정도를 식별할 수 있는 것이다. The method and apparatus for inspecting an ignition system according to the present invention may determine whether the spark plug is in normal operation using different magnitudes of voltages at which discharge occurs depending on the gap of the spark plug. For example, when the gap of the spark plug is 1 mm which is the standard gap, the magnitude of the voltage at which the discharge occurs when the gap is 1.3 mm is larger than the magnitude of the voltage at which the discharge occurs. Therefore, even if the spark plug is not removed from the engine, the magnitude of the gap of the spark plug can be identified as long as it is possible to determine in what size voltage the discharge has occurred.
도 3을 참조하여 점화 시스템 검사 방법을 설명하기 전에 점화 시스템 검사 결과를 표시하기 위한 측정 테이블을 하기와 같이 가정하기로 한다. 물론 하기의 측정 테이블은 승압비, 간극의 기준 크기 등의 다양한 조건에 상응하여 변동될 수 있음은 물론이다.Before describing the ignition system inspection method with reference to FIG. 3, it is assumed that a measurement table for displaying the ignition system inspection result is as follows. Of course, the following measurement table may be changed according to various conditions such as a boost ratio, a reference size of the gap, and of course.
도 3을 참조하면, 단계 310에서 점화 시스템 검사 장치(220)는 미리 지정된 전압(예를 들어, 0V ~ 12V 중의 어느 하나)에 상응하는 1차 직류 전압을 발생시킨다. 이 경우, 제어부(225)는 DC 전압 조절부(230)로 전압 제어 신호를 전달하여 DC 전압 조절이 이루어지도록 하고, 또한 일정한 주파수의 구형파 발진을 통해 스윗칭부(235)의 스윗칭 동작을 지시(예를 들어, 파워 TR의 베이스 제어)한다. Referring to FIG. 3, in operation 310, the ignition system inspection apparatus 220 generates a primary DC voltage corresponding to a predetermined voltage (for example, any one of 0V to 12V). In this case, the control unit 225 transmits a voltage control signal to the DC voltage adjusting unit 230 to control the DC voltage, and also instructs the switching operation of the switching unit 235 through square wave oscillation of a constant frequency ( For example, base control of the power TR).
단계 315에서 점화 시스템 검사 장치(220)의 승압 코일부(240)는 1차측에 입력된 구형파 형태의 직류 전압을 미리 지정된 승압비로 승압하여 고전압의 2차 유기 전압 즉 펄스 고전압을 발생시킨다. 예를 들어, 승압비를 30kV/12V라 하고 1차측에 입력된 직류 전압이 1V라 하면 승압 코일부(240)에 의해 승압된 펄스 고전압은 2500V가 된다.In step 315, the boosting coil unit 240 of the ignition system inspection apparatus 220 boosts the square wave-type DC voltage input to the primary side at a predetermined boost ratio to generate a high induced secondary induced voltage, that is, a pulse high voltage. For example, if the boost ratio is 30 kV / 12 V and the DC voltage input to the primary side is 1 V, the pulse high voltage boosted by the boost coil unit 240 becomes 2500 V.
그리고, 단계 320에서 점화 시스템 검사 장치(220)는 단계 315를 통해 생성된 펄스 고전압을 결합부(245)를 통해 점화 플러그(160)에 입력한다. 펄스 고전압은 결합부(245)와 점화 플러그(160)를 연결하는 고압 케이블(예를 들어, 정상임이 판명된 고압 케이블)을 통해 전달된다.In operation 320, the ignition system inspection apparatus 220 inputs the pulse high voltage generated in operation 315 to the spark plug 160 through the coupling unit 245. The pulsed high voltage is transmitted through a high voltage cable (eg, a high voltage cable that is found to be normal) connecting the coupling portion 245 and the spark plug 160.
이후, 단계 325에서 점화 시스템 검사 장치(220)의 제어부(225)는 전압 검출부(250)에 의해 측정되어 입력되는 전압 측정값을 이용하여 펄스 고전압의 크기에 변동이 있는지 여부를 지속적으로 감시한다.Thereafter, the control unit 225 of the ignition system inspection apparatus 220 continuously monitors whether there is a change in the magnitude of the pulse high voltage using the voltage measurement value measured and input by the voltage detector 250 in step 325.
단계 330에서 점화 시스템 검사 장치(220)는 단계 325를 통한 펄스 고전압의 크기를 감시하는 도중 피크 전압 강하가 발생했는지 여부를 판단한다. 즉, 점화 시스템 검사 장치(220)는 종전의 측정값(즉, n-1회차의 측정값)과 금번 측정값(즉, n회차의 측정값)을 비교함으로써 전압 강하가 발생했는지 여부를 판단한다. In operation 330, the ignition system inspection apparatus 220 determines whether a peak voltage drop has occurred while monitoring the magnitude of the pulsed high voltage through operation 325. That is, the ignition system inspection apparatus 220 determines whether or not a voltage drop has occurred by comparing the previous measured value (that is, the measured value of the n-th round) with the current measured value (that is, the measured value of the nth round). .
만일 전압 강하가 발생하지 않았다면, 단계 335에서 제어부(225)는 1차 직류 전압을 미리 지정된 크기만큼 증가하기 위한 전압 제어 신호를 DC 전압 조절부(230)로 전송하고 단계 310으로 다시 진행한다. 즉, 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 장치(220)는 점화 플러그(160)의 간극에 스파크가 발생했음이 인식될 때까지 1차 직류 전압을 0V ~ 12V까지 서서히 증가시키며, 또한 이에 따라 펄스 고전압도 서서히 증가하게 된다.If no voltage drop has occurred, in step 335, the controller 225 transmits a voltage control signal to the DC voltage controller 230 to increase the primary DC voltage by a predetermined magnitude and proceeds to step 310 again. That is, the ignition system inspection apparatus 220 according to the present invention gradually increases the primary DC voltage from 0V to 12V until it is recognized that a spark has occurred in the gap of the spark plug 160, and accordingly, the pulse high voltage diagram It will increase slowly.
또한 만일 전압 강하가 발생하였다면 점화 플러그(160)의 간극에 스파크가 발생한 것으로서, 점화 시스템 검사 장치(220)의 제어부(225)는 전압 검출부(250)에 의해 검출된 전압 강하 직전의 펄스 고전압의 크기(또는 전압 강하가 발생한 시점의 1차 직류 전압의 크기)를 인식한다. 즉, 점화 플러그(160)의 간극에서 스파크가 발생(즉, 방전이 시작)되면 방전 전류 부하에 의해 전류가 흐르기 때문에 펄스 고전압의 피크 전압은 떨어진다. 즉, 제어부(225)가 스윗칭부(235)를 이용하여 1차 직류 전압을 펄스 파형으로 제어하면서 동시에 DC 전압 조절부(230)를 이용하여 승압 코일부(240)에 입력되는 1차 직류 전압을 0V부터 서서히 증가하면 임의의 전압에서 점화 플러그(160)는 방전을 개시하게 되는 것이다. In addition, if a voltage drop has occurred, a spark has occurred in the gap of the spark plug 160, and the control unit 225 of the ignition system inspection device 220 has the magnitude of the pulse high voltage immediately before the voltage drop detected by the voltage detector 250. (Or the magnitude of the primary DC voltage at the time when the voltage drop occurs). That is, when spark occurs (i.e., discharge starts) in the gap of the spark plug 160, current flows by the discharge current load, so the peak voltage of the pulse high voltage falls. That is, the control unit 225 controls the primary DC voltage using the switching unit 235 as a pulse waveform while simultaneously controlling the primary DC voltage input to the boosting coil unit 240 using the DC voltage adjusting unit 230. If gradually increased from 0V, the spark plug 160 starts to discharge at any voltage.
단계 345에서 점화 시스템 검사 장치(220)의 제어부(225)는 인식된 펄스 고전압의 크기에 상응하는 LED 제어 신호를 생성하여 LED 표시부(255)로 전달한다. 물론, 2차 유기 전압의 피크 전압이 떨어진 시점에서의 1차 직류 전압의 크기에 상응하는 LED 제어 신호를 생성할 수도 있다. 상술한 측정 테이블에서 보여지는 바와 같이 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 장치(220)는 1차 직류 전압의 크기 또는 펄스 고전압의 크기를 이용할 수도 있고, 양자를 함께 이용함으로써 상호 검증의 용도로서 활용할 수도 있다.In operation 345, the controller 225 of the ignition system inspection apparatus 220 generates an LED control signal corresponding to the magnitude of the recognized pulse high voltage and transmits the LED control signal to the LED display unit 255. Of course, it is also possible to generate an LED control signal corresponding to the magnitude of the primary DC voltage when the peak voltage of the secondary induced voltage falls. As shown in the above-described measurement table, the ignition system inspection apparatus 220 according to the present invention may use the magnitude of the primary DC voltage or the magnitude of the pulsed high voltage, or may be used as the purpose of mutual verification by using both. .
이후, 단계 350에서 점화 시스템 검사 장치(220)의 LED 표시부(255)는 수신된 LED 제어 신호에 상응하는 LED를 점등시킨다. 예를 들어, 상술한 측정 테이블에서 가정한 바와 같이 방전 개시점에서의 펄스 고전압이 15kV(또는 1차 직류 전압이 6V)라면 제어부(225)는 LED 표시부(255)로 Green LED를 점등하도록 하는 LED 제어 신호를 전송할 것이다. 또한, 방전 개시점에서의 펄스 고전압이 16.5kV(또는 1차 직류 전압이 6.6V)라면 제어부(225)는 LED 표시부(255)로 Yellow LED를 점등하도록 하는 LED 제어 신호를 전송할 것이다. 또한, 방전 개시점에서의 펄스 고전압이 25kV(또는 1차 직류 전압이 10V)라면 제어부(225)는 LED 표시부(255)로 Red LED를 점등하도록 하는 LED 제어 신호를 전송할 것이다. 이와 같이, 정비사 또는 차주는 점화 플러그(160)를 엔진에서 탈거하여 확인하지 않더라도, LED 표시부(255)를 통해 점등되는 LED의 색상만을 보더라도 당해 점화 플러그(160)의 상태를 판단할 수 있다. Thereafter, in step 350, the LED display unit 255 of the ignition system inspection apparatus 220 turns on the LED corresponding to the received LED control signal. For example, as assumed in the above measurement table, if the pulse high voltage at the discharge start point is 15 kV (or the primary DC voltage is 6 V), the controller 225 causes the LED display unit 255 to turn on the green LED. Will send a control signal. Also, if the pulse high voltage at the discharge start point is 16.5 kV (or primary DC voltage is 6.6 V), the control unit 225 will transmit an LED control signal to turn on the Yellow LED to the LED display unit 255. In addition, if the pulse high voltage at the discharge start point is 25kV (or the primary DC voltage is 10V), the control unit 225 transmits an LED control signal to turn on the red LED to the LED display unit 255. As such, even if the mechanic or the owner does not remove the spark plug 160 from the engine and checks it, the mechanic or the owner may determine the state of the spark plug 160 even if only the color of the LED is turned on through the LED display unit 255.
LED 표시부(255) 대신에 텍스트를 표시할 수 있는 액정 표시부가 구비된 경우라면, 제어부(225)는 상태 표시 신호를 액정 표시부로 전송하고, 액정 표시부는 수신한 상태 표시 신호에 상응하는 상태 정보(예를 들어, 플러그 간극의 치수, 정상 또는 비정상 등)를 텍스트 또는 이미지 형태로 디스플레이할 수도 있다.If a liquid crystal display capable of displaying text instead of the LED display unit 255 is provided, the control unit 225 transmits a status display signal to the liquid crystal display unit, and the liquid crystal display unit displays status information corresponding to the received status display signal ( For example, the dimensions of the plug gap, normal or abnormal, etc.) may be displayed in the form of text or an image.
이와 같이 방전 개시점에서의 펄스 고전압은 점화 플러그(160)의 간극에 따라 변화된다. 즉, 간극이 넓으면 방전 개시점의 펄스 고전압이 높고 간극이 좁으면 방전 개시점의 펄스 고전압이 낮다. 따라서, 실험에 의해 정상적 간극일때의 방전 개시점에서의 1차 직류 전압(또는 2차 유기 전압)이 몇 볼트인지 측정하여 기준점으로 정하고 이 전압과 전압 강하가 발생한 시점에서의 전압을 비교함으로써 간극의 정상 여부를 판별할 수 있다. 상술한 측정 테이블에서와 같이 점화 플러그(160)의 정상 간극인 1±0.2mm일 때의 방전 개시 DC 전압을 기준 전압으로 설정할 수 있다. In this way, the pulse high voltage at the discharge start point changes depending on the gap of the spark plug 160. That is, when the gap is wide, the pulse high voltage at the discharge start point is high, and when the gap is narrow, the pulse high voltage at the discharge start point is low. Therefore, by experiment, measure how many volts the primary DC voltage (or secondary induced voltage) at the discharge start point in the normal gap is set as the reference point, and compare this voltage with the voltage at the time when the voltage drop occurs. It can be determined whether it is normal. As in the above-described measurement table, the discharge start DC voltage at the time of 1 ± 0.2 mm which is the normal gap of the spark plug 160 can be set as the reference voltage.
이제까지 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 방법 및 장치를 설명함에 있어, 점화 플러그(160)의 비정상 여부를 검사하는 방법을 중심으로 설명하였다. In the description of the ignition system inspection method and apparatus according to the present invention, the description has been made mainly on the method of inspecting whether the spark plug 160 is abnormal.
그러나, 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 방법 및 장치는 점화 시스템 내의 점화 플러그(160 - 이하, '시료 플러그'라 칭함)의 정상 여부 판단 외에도 점화 코일(130)이나 고압 케이블(150)의 정상 여부에 대한 판단도 가능하다. 즉, 점화 플러그(160)의 정상 여부 검사, 고압 케이블(150 - 이하, '시료 케이블'이라 칭함)의 정상 여부 검사 및 점화 코일(130 - 이하 '시료 코일'이라 칭함)의 정상 여부 검사의 순으로 진행할 수 있다. 이하 이에 대해 간략히 설명한다.However, the ignition system inspection method and apparatus according to the present invention can be used to determine whether the ignition coil 130 or the high voltage cable 150 is normal in addition to determining whether the ignition plug (hereinafter, referred to as a “sample plug”) in the ignition system is normal. Judgment is also possible. In other words, the normality test of the spark plug 160, the normal test of the high-voltage cable (150-below, referred to as the "sample cable") and the normal test of the ignition coil (130-referred to as "sample coil"). You can proceed. This is briefly described below.
먼저, 시료 케이블(150)의 비정상 여부를 검사하는 방법을 설명한다.First, a method of inspecting whether the sample cable 150 is abnormal will be described.
고압 케이블(즉, 시료 케이블, 150)은 자체 임피던스를 가지도록 특별히 제작된 케이블이다. 탄소 특수합성 재료를 사용하여 임피던스를 형성한 제품이라 열악한 사용 환경으로 인한 경시 변화가 심하게 나타난다. 시료 케이블(150)의 경시 변화는 케이블 피복 밖으로 아크 방전을 일으키는 등 고압의 누설이 나타나 점화 플러그(160)의 점화 전압과 전류를 상실하게 만든다. 그러나, 아직까지 시료 케이블(150)의 비정상 여부를 데이터에 의하여 판단할 수 있는 진단 방법이나 진단 기기가 존재하지 않았다. 그러나, 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 장치(220)를 이용하면, 먼저 시료 플러그(160)의 검사를 수행한 후 시료 플러그(160)가 정상인 상태에서 결합부(245)를 시료 케이블(150)의 다른 일단(즉, 시료 플러그(160)와 연결되지 않은 다른 일단)에 연결하고 최대 전압을 인가함으로써 발생하는 전압 강하의 크기를 이용하여 비정상 여부를 판단할 수 있다. The high voltage cable (ie, sample cable, 150) is a cable specially designed to have its own impedance. Impedance is formed by using special carbon composite material, so the change over time due to the poor use environment is severe. The change in the sample cable 150 over time causes leakage of high pressure, such as an arc discharge out of the cable sheath, and causes the ignition voltage and current of the spark plug 160 to be lost. However, there has not yet been a diagnostic method or a diagnostic device that can determine whether the sample cable 150 is abnormal based on the data. However, when the ignition system inspection apparatus 220 according to the present invention is used, first, after the inspection of the sample plug 160, the coupling portion 245 of the sample cable 150 in the state where the sample plug 160 is normal, The abnormality may be determined using the magnitude of the voltage drop generated by connecting to the other end (ie, the other end not connected with the sample plug 160) and applying the maximum voltage.
다음으로, 시료 코일(130)의 비정상 여부를 검사하는 방법에 대해서는 도 4를 참조하여 설명한다.Next, a method of inspecting whether the sample coil 130 is abnormal is described with reference to FIG. 4.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 시료 코일의 비정상 여부를 검사하기 위한 점화 시스템 검사 장치의 블록 구성도이다.4 is a block diagram of an ignition system inspection apparatus for inspecting whether a sample coil is abnormal according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 장치(220)는 제어부(225), DC 전압 조절부(230), 스윗칭부(235), 전압 검출부(250), LED 표시부(255), 제1 절환부(410), 제2 절환부(420) 및 절환 연동부(430)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the ignition system inspection apparatus 220 according to the present invention includes a control unit 225, a DC voltage adjusting unit 230, a switching unit 235, a voltage detecting unit 250, an LED display unit 255, and a second unit. It includes a first switching unit 410, a second switching unit 420 and the switching linkage (430).
제1 절환부(410)와 제2 절환부(420)는 선택 스위치 등의 형태로 구성된다. 즉, 제1 절환부(410)는 DC 전압 조절부(230)와 시료 코일(130) 또는 승압 코일부(240)간의 연결을 담당하고, 제2 절환부(420)는 스윗칭부(235)와 시료 코일(130) 또는 승압 코일부(240)간의 연결 여부를 담당한다. 따라서, 제1 절환부(410)가 DC 전압 조절부(230)와 승압 코일부(240)가 연결되도록 하고, 또한 제2 절환부(420)가 스윗칭부(235)와 승압 코일부(240)가 연결되도록 한 경우에는 앞서 설명한 도 2와 유사하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 장치 및 방법은 점화 플러그(160) 또는 시료 케이블(150)의 비정상 여부를 검사할 수 있게 된다. 그러나, 점화 플러그(160)와 시료 케이블(150)이 정상인 검사 결과하에서, 제1 절환부(410)가 DC 전압 공급을 위해 DC 전압 조절부(230)와 시료 코일(130)의 1차측에 연결되도록 하고, 또한 제2 절환부(420)가 스윗칭 신호의 입력을 위해 스윗칭부(235)와 시료 코일(130)의 1차측에 연결되도록 한 경우에는 시료 코일(130)을 통해 승압된 펄스 고전압이 시료 케이블(150)을 통해 시료 플러그(160)로 전달되며, 이 과정에서 시료 코일(130)의 정상 여부를 검사할 수 있게 된다. 또한, 시료 플러그(160)만의 정상 여부를 검사한 후, 정상으로 판정된 시료 플러그(160)에 시료 케이블(150) 및 시료 코일(130)을 연결하여 검사한 경우, 오류(예를 들어, 기준치 이상의 전압 강하)가 발생한 경우에는 시료 케이블(150) 또는 시료 코일(130)에 문제가 있다고 판단할 수도 있다.The first switch 410 and the second switch 420 is configured in the form of a selection switch. That is, the first switching unit 410 is responsible for the connection between the DC voltage adjusting unit 230 and the sample coil 130 or the boosting coil unit 240, and the second switching unit 420 is connected to the switching unit 235. It is responsible for the connection between the sample coil 130 or the boost coil unit 240. Accordingly, the first switching unit 410 is connected to the DC voltage adjusting unit 230 and the boosting coil unit 240, and the second switching unit 420 is the switching unit 235 and the boosting coil unit 240. When is connected to is similar to Figure 2 described above. Therefore, the ignition system inspection apparatus and method according to the present invention can inspect whether the spark plug 160 or the sample cable 150 is abnormal. However, under the inspection result that the spark plug 160 and the sample cable 150 are normal, the first switching unit 410 is connected to the primary side of the DC voltage adjusting unit 230 and the sample coil 130 to supply the DC voltage. In addition, when the second switching unit 420 is connected to the switching unit 235 and the primary side of the sample coil 130 to input the switching signal, the pulse high voltage boosted through the sample coil 130 The sample cable 150 is transferred to the sample plug 160, and in this process, the sample coil 130 may be inspected for normality. In addition, after inspecting whether only the sample plug 160 is normal, when the sample cable 150 and the sample coil 130 are connected to the sample plug 160 determined to be normal and tested, an error (for example, a reference value) When the above voltage drop) occurs, it may be determined that there is a problem with the sample cable 150 or the sample coil 130.
그리고, 절환 연동부(430)는 제1 절환부(410)와 제2 절환부(420)가 검사 대상이 무엇인가에 따라 함께 변동될 수 있도록 하기 위한 것이다. 절환 연동부(430)는 정비사가 검사 대상에 따라 선택할 수 있도록 하는 선택 스위치일 수 있다. 또한, 절환 연동부(430)는 제어부(225)의 제어에 의해 복수의 절환부의 연결 상태를 동시에 변동시킬 수도 있다. 예를 들어, 시료 코일(130), 시료 케이블(150) 및 점화 플러그(160)가 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 장치(220)에 연결된 상태에서, 제어부(225)가 점화 플러그(160)가 정상이라는 판단을 하면 자동으로 절환 연동부(430)로 절환 제어 명령을 전송하여 제1 절환부(410) 및 제2 절환부(420)가 시료 코일(130)( 및/또는 시료 케이블(150))의 정상 여부를 검사하기 위한 상태로 전환되도록 할 수 있다.In addition, the switching interlocking unit 430 may allow the first switching unit 410 and the second switching unit 420 to be changed together depending on what the test object is. The switching linkage unit 430 may be a selection switch that allows a mechanic to select the inspection target. In addition, the switching interlocking unit 430 may simultaneously change the connection state of the plurality of switching units under the control of the control unit 225. For example, while the sample coil 130, the sample cable 150 and the spark plug 160 are connected to the ignition system inspection apparatus 220 according to the present invention, the control unit 225, the spark plug 160 is normal If it is determined that the switching control unit 430 automatically transmits the switching control command to the first switching unit 410 and the second switching unit 420 is the sample coil 130 (and / or sample cable 150) It can be switched to a state for checking whether or not.
점화 코일(즉, 시료 코일, 130)은 일종의 승압 트랜스포머라고 할 수 있다. 그러나, 2차측 코일의 선간 간격이 평행 협소 간격이기 때문에 권선간 방전이 발생하기 쉽다. 따라서, 권선간 방전을 방지하기 위한 절연 방법으로 절연 오일에 함침한 습식 코일이 있었으나 재료가 발달한 지금은 절연 에폭시 종류가 개발되어 절연 에폭시에 함침 건조한 건식 코일이 사용되고 있다. The ignition coil (ie, sample coil 130) may be referred to as a type of boost transformer. However, discharge between windings is likely to occur because the line spacing of the secondary coils is a parallel narrow spacing. Therefore, there has been a wet coil impregnated in insulating oil as an insulation method to prevent the discharge between the windings, but now the development of a kind of insulating epoxy has been developed and the dry coil impregnated in the insulating epoxy is used.
시료 코일(130)은 사용 환경이 엔진 룸 내의 고온과 저온의 반복 때문에 절연체의 열화가 쉽게 일어나 경시 변화(經時 變化)가 많이 발생한다. 코일의 열화는 권선간 방전을 일어나게 하여 시료 플러그(160)에 충분한 방전 전압과 전류를 공급하지 못하는 결과를 낳고 따라서 실화의 원인이 되기도 한다. 그러나, 시료 코일(130)의 불량을 모니터할 수 있는 수단이 아직 개발되어 있지 못하여 차량 정비에 많은 어려움을 주고 있었다. The sample coil 130 is easily deteriorated in the insulator due to repeated high and low temperatures in the engine room, so that the sample coil 130 changes with time. The deterioration of the coil causes discharge between the windings, resulting in a failure to supply sufficient discharge voltage and current to the sample plug 160, thus causing misfire. However, since a means for monitoring the defect of the sample coil 130 has not been developed yet, it has caused a lot of difficulties in vehicle maintenance.
그러나, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 장치(220)를 이용하면, DC 전압 조절부(230) 및 스위칭부(235)와 차량 내부의 시료 코일(130)의 1차측을 연결하여 최대 전압을 인가한 후 전압 검출부(250)에 의해 측정되어 제공되는 전압 변화를 참조하기만 하면 시료 코일(130)(및/또는 시료 케이블(150))의 비정상 여부를 쉽게 판단할 수 있는 장점을 가진다.However, using the ignition system inspection apparatus 220 according to the present invention as shown in Figure 4, the primary side of the DC voltage adjusting unit 230 and the switching unit 235 and the sample coil 130 in the vehicle After connecting and applying the maximum voltage, it is possible to easily determine whether the sample coil 130 (and / or the sample cable 150) is abnormal simply by referring to the voltage change measured and provided by the voltage detector 250. Has an advantage.
또한, 상술한 과정을 통해 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 장치(220)는 시료 플러그(160), 시료 케이블(150) 및 시료 코일(130)의 정상 여부를 순차적으로 판단하여 판단 결과를 LED 표시부(255)를 통해 제공할 수 있는 것이다. 물론, LED 표시부(255) 대신에 액정 표시부가 이용되는 경우에는 예를 들어, "1. 점화 플러그 - 정상, 2. 고압 케이블 - 정상, 3. 점화 코일 - 비정상" 등과 같은 검사 결과를 한꺼번에 제시할 수도 있다.In addition, the ignition system inspection apparatus 220 according to the present invention through the above-described process by sequentially determining whether the sample plug 160, the sample cable 150 and the sample coil 130 is normal, and determines the LED display unit ( 255). Of course, in the case where the liquid crystal display is used instead of the LED display 255, for example, inspection results such as "1. spark plug-normal, 2. high voltage cable-normal, 3. ignition coil-abnormal" can be presented at once. It may be.
이제까지 점화 플러그 등의 점화 시스템의 정상 또는 비정상 여부를 판단하기 위해 DC 전압 조절부(230)에 출력하는 1차측 직류 전압을 서서히 증가시키는 방법을 중심으로 설명하였다.So far, the method has been described based on a method of gradually increasing the primary DC voltage output to the DC voltage controller 230 to determine whether the ignition system such as a spark plug is normal or abnormal.
그러나, 본 발명에 따른 점화 시스템 검사 장치 및 방법은 1차측 직류 전압을 서서히 감소시키는 방법이나 1차측 직류 전압을 미리 지정된 전압만으로 인가하는 방법 등에 의해서도 점화시스템의 비정상 여부를 판단할 수도 있다.However, the ignition system inspection apparatus and method according to the present invention can also determine whether the ignition system is abnormal by a method of gradually decreasing the primary DC voltage or applying a primary DC voltage only with a predetermined voltage.
예를 들어, 1차측 직류 전압을 서서히 감소시키는 방법을 이용하는 경우는 1차측 직류 전압이 최고 전압(예를 들어, 12V)으로 인가되고 점화 플러그(160)에 방전이 발생한 상태에서 1차측 직류 전압을 점화 플러그(160)에 방전이 발생하지 않는 순간까지 서서히 감소시킨다. 그리고, 방전이 발생하지 않는 순간(즉, 제어부(225)에서 펄스 고전압의 크기가 갑자기 변동한 것을 감지한 시점)의 1차 직류 전압 또는 펄스 고전압의 크기를 이용하여 점화 플러그(160)의 간극의 크기를 측정한다.For example, in the case of using a method of gradually decreasing the primary DC voltage, the primary DC voltage is applied at the highest voltage (for example, 12V) and the primary DC voltage is discharged while the spark plug 160 is discharged. The spark plug 160 is gradually reduced to the moment when no discharge occurs. Then, the gap of the spark plug 160 is used by using the magnitude of the primary DC voltage or the pulse high voltage at the moment when the discharge does not occur (that is, when the controller 225 detects the sudden change in the magnitude of the pulse high voltage). Measure the size.
또한, 1차 직류 전압으로 미리 지정된 전압만을 인가하는 방법도 당해 점화 시스템의 정상 또는 비정상 여부만을 신속하게 판단하기 위한 방법으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 1차 직류 전압으로 인가되는 전압은 기준 전압값, 유효범위 한계 전압값만으로 제한할 수 있다. 즉, 먼저 기준 전압값(예를 들어, 간극이 1mm인 경우 방전되는 전압값)을 인가하여 방전이 발생하는지 여부를 판단한 후, 방전이 일어나지 않으면 유효범위 한계 최고 전압값을 인가하여 점화 플러그(160) 간극의 크기가 유효범위에 포함되었는지를 판단하는 것이다.In addition, a method of applying only a predetermined voltage as the primary DC voltage may also be used as a method for quickly determining whether the ignition system is normal or abnormal. For example, the voltage applied as the primary DC voltage may be limited to only the reference voltage value and the effective range limit voltage value. That is, first, it is determined whether the discharge occurs by applying a reference voltage value (for example, the voltage value discharged when the gap is 1mm), and if the discharge does not occur, by applying the maximum value of the effective range limit spark plug 160 ) It is to determine whether the size of the gap is included in the effective range.
본 발명에 따른 점화 시스템 검사 방법 및 장치는 점화 플러그를 엔진에서 탈거하지 않고 엔진에 장착된 상태에서 전기적 방법으로 비정상 여부(예를 들어, 간극의 확장, 카본 등에 의한 열화)를 진단할 수 있어 진단의 정확도 향상 및 엔진과의 결합부 손상을 방지할 수 있다.The ignition system inspection method and apparatus according to the present invention can diagnose abnormalities (for example, expansion of a gap, deterioration due to carbon, etc.) by an electrical method in a state where the spark plug is mounted on the engine without removing the spark plug from the engine. Improves accuracy and prevents damage to joints with engines.
또한, 불필요한 플러그 탈거 및 장착 작업을 하지않아 시간손실을 방지한다.In addition, unnecessary plug removal and installation work prevents time loss.
또한, 본 발명은 점화 코일의 절연체 열화를 전기 전자적 방법에 따른 객관적 검사 기준에 의해 정확히 진단할 수 있다.In addition, the present invention can accurately diagnose the insulator deterioration of the ignition coil by objective inspection criteria according to the electric and electronic method.
또한, 본 발명은 고압 케이블의 임피던스 경시 변화에 의한 방전 누설을 전기전자적 방법에 의해 정확히 진단할 수 있다. In addition, the present invention can accurately diagnose the discharge leakage caused by the change in impedance over time of the high-voltage cable by the electro-electronic method.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below It will be appreciated that modifications and variations can be made.
도 1은 일반적인 점화 시스템의 구성을 나타낸 도면.1 is a view showing the configuration of a general ignition system.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 점화 시스템 검사 장치의 블록 구성도.Figure 2 is a block diagram of an ignition system inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 점화 시스템 검사 방법을 나타낸 순서도.3 is a flow chart showing a method for inspecting an ignition system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 시료 코일의 비정상 여부를 검사하기 위한 점화 시스템 검사 장치의 블록 구성도.Figure 4 is a block diagram of an ignition system inspection apparatus for inspecting the abnormality of the sample coil according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
220 : 점화 시스템 검사 장치 225 : 제어부220: ignition system inspection device 225: control unit
230 : DC 전압 조절부 235 : 스윗칭부230: DC voltage control unit 235: switching unit
240 : 승압 코일부 245 : 결합부240: boosting coil portion 245: coupling portion
250 : 전압 검출부 255 : LED 표시부250: voltage detector 255: LED display
410 : 제1 절환부 420 : 제2 절환부410: first switching unit 420: second switching unit
430 : 절환 연동부430: switching linkage
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| JP2017207042A (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | 富士電機株式会社 | Semiconductor integrated circuit |
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