KR970005494B1 - 차량의 이중점화장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

차량의 이중점화장치

제1도는 일반적인 점화장치의 구성을 나타낸 도면.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 이중점화장치의 회로도.

제3도는 제2도에 도시된 이중점화장치의 각 구성요소별 신호파형을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 점화코일 2 : 단속기

3 : 배전기 4 : 점화플러그

5 : 축전지 10 : 시간지연부

12 : 펄스발생부 14 : 논리회로

본 발명은 차량의 이중점화장치에 관한 것으로, 특히 실리더 폭발행정시 1회의 점화에 따른 점화에너지 불충분으로 인한 점화불안전을 제거하도록 된 차량의 이중점화장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가솔린 엔진의 작동은 기화기(Carburetor)에서 연료와 공기를 혼합하여 혼합가스를 만들어 이것을 실린더내에 흡입하는 흡입작용, 흡입한 혼합가스를 피스톤으로 압축하는 압축작용, 압축말기에 점화 플러그의 앞끝에서 전기불꽃을 발생시켜 혼합가스를 점화폭발시키는 폭발작용, 연속가스를 외부로 배출하는 배기작용의 네가지 작용이 차례로 이루어지고, 피스톤은 폭발작용으로 힘차게 밀려 커넥팅로드(Connecting Rod)를 통하여 크랭크축을 회전시킨다.

이와 같은 흡입, 압축, 폭발, 배기의 네가지 작용이 한번 순환하는 것을 사이클(Cycle)이라고 부른다. 그 사이클 도중에 폭발을 일으키며 점화동작을 수행하는 점화장치는, 일반적으로 제1도에 도시된 바와 같이 복수의 코일(1a,1b)의 상호유도(相互誘導)를 이용하여 축전지(5)의 저압(6∼12V정도)을 고압(10000∼15000V)으로 승압시키는 일종의 변압기(Transformer)역할을 하는 점화코일(Ignition Coil; 1)과, 상기 축전지(5)에서 흐르는 전류를 캠(2a)의 작용에 의해 단속하며 상기 점화코일(1)의 2차코일(1b)에 고전압을 유기하는 단속기(Contact Breaker; 2) 및, 상기 점화코일(1)에서 유발한 고압전류를 각 기통의 점화플러그(Spark Plug; 4)에 정확한 점화순서로 분배하는 배전기(Distributor; 3)로 구성되고, 상기 점화플러그(4)는 상기 배전기(3)에서 보내진 고압전류에 의해 선단의 양전극간에 불꽃방전(Spark Discharge)을 일으켜 실린더내의 압축된 혼합가스에 점화시키는 것으로서 통상적으로 각 기통마다 연소실에 1개씩 사용한다.

상기한 구성에 따르면, 전원의 축전지(5)로부터 흐르는 저압전류는 점화코일(1)의 1차코일을 통해 단속기(2)로 흐르고(이것을 통상적으로 1차회로라고 함), 그 점화코일(1)의 2차코일은 고압전선에 의해 배전기(3)를 통하여 각 실린더의 점화플러그(4)에 접속된다(이것을 통상적으로 2차회로라 함). 예컨대, 단속기(2)의 구동축이 회전하여 이것과 하나로 회전하는 캠(2a)이 작용하여 접점(2b)이 열리는 경우 1차회로의 전류가 차단되어 그 순간 상기 점화코일(1)의 2차코일에 전자유도(電磁誘導)로 고압전류(10000V이상)가 유기(誘起)된다. 이와 같이 고압전류가 상기 배전기(3)로 흘러 배전기(3)의 로터(Rotor; 3a)에 의해 각 실린더의 점화플러그(4)에 점화순서에 따라 분배되어 점화플러그(4)의 접지극에서 강력한 전기불꽃을 발생시켜 실린더내의 연료를 폭발시키게 된다.

그러나, 실린더내의 폭발작용(폭발행정)시 1회만 점화를 시키기 때문에 엔진이 냉각되어 있거나 점화에너지가 불충분하다든지 엔진실린더내에 연료가 과다하게 주입되어 있는 경우에는 연료의 완전점화가 이루어지지 않아 엔진출력이 떨어지고 연비가 나빠지며 매연이 증가하게 된다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 1차점화 직후에 2차점화를 재차 시킴으로써 1차점화만에 따른 점화불완전을 제거하여 안정된 점화가 이루어지도록 한 차량의 이중 점화장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 이중점화장치는, 점화신호의 입력여부에 따른 점화코일구동소자의 스위칭동작에 의해 점화코일의 2차코일로 유기되는 고압을 인가받아 점화되는 점화플러그를 갖춘 차량에 있어서, 상기 점화신호의 입력여부에 따라 소정의 시간지연동작을 수행하는 시간지연부와, 그 시간지연부로부터의 시간지연신호에 따라 소정의 펄스신호를 출력시키는 펄스발생부, 상기 점화신호와 상기 펄스신호를 논리처리하여 상기 점화코일 구동소자의 구동신호로서 출력하는 논리회로가 추가로 구비되어 구성된다.

본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 상기 시간지연부는 상기 점화신호의 입력여부에 따라 스위칭구동하는 스위칭소자와, 소정의 동작전원을 충전시키는 충전소자 및, 상기 스위칭소자가 온됨에 따라 상기 충전소자로부터 입력되는 전압과 소정의 기준전압을 비교하는 비교기로 구성된다.

본 발명에 따라, 상기 비교기는 OP앰프로 구성된다.

바람직하게, 상기 펄스발생부는 원쇼트 멀티바이브레이터로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 점화신호가 입력되면 논리회로를 통해 1차점화가 이루어지도록 논리신호가 출력되고, 그와 동시에 시간지연부에서 소정시간동안 시간지연이 이루어진 후 상기 논리회로를 통해 2차점화가 이루어지도록 논리신호가 출력되므로, 점화코일구동소자가 구동되어 점화코일의 2차코일에 고전압이 유기됨에 따라 점화플러그는 2번의 점화동작을 수행하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 이중점화장치의 회로도로서, 제1도에서 설명한 구성요소와 동일한 구성[즉, 점화코일(1), 점화플러그(4)]에 대한 설명은 생략한다.

참조부호 10은 도시되지 않은 점화스위치가 온/오프스위칭됨에 따른 점화신호의 입력여부에 따라 1차점화에 이어 2차점화가 재차 이루어지도록 1차점화시기를 소정시간동안 지연시키는 시간지연동작을 수행하는 시간지연부로서, 그 시간지연부(10)는 베이스가 점화신호출력단에 바이어스되고 컬렉터가 저항(R1)을 매개로 소정의 동작전원(B⁺)과 접속되어 상기 점화신호의 입력여부에 따라 온/오프스위칭되는 스위칭소자로서의 트랜지스터(Q1)와, 상기 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 접속되어 그 트랜지스터(Q1)의 스위칭동작에 의해 소정의 동작전원(B⁺)을 충전시키는 충전소자로서의 캐패시터(C1)및, 반전단자(-)가 상기 캐패시터(C1)의 출력단에 접속되고 비반전단자(+)가 기준전압단에 접속되어 상기 트랜지스터(Q1)가 온(ON)됨에 따라 상기 캐패시터(C1)로부터 입력되는 전압과 소정의 기준전압(V₊)을 비교하는 연산증폭기(Operational Amplifier; 이하 OP앰프라 함)로 이루어진 비교기(A)로 구성된다.

참조부호 12는 상기 시간지연부(10)의 비교기(A)에서 출력되는 시간지연신호에 따라 소정의 펄스신호를 출력시키는 펄스발생부로서, 바람직하게 그 펄스발생부(12)는 원쇼트 멀티바이브레이터(One-Shot Multivibrator)로 이루어진다.

그리고, 참조부호 14는 도시되지 않은 점화스위치가 온됨에 따라 입력되는 점화신호와 상기 펄스발생부(12)에서 출력되는 펄스신호를 논리처리하여 상기 점화코일(1)에 소정의 전원이 흐르도록 하는 점화코일구동소자(Q2)의 구동신호인 논리신호를 출력하는 논리회로로서, 그 논리회로(14)는 일단이 점화신호출력단에 접속되고 다른단이 상기 펄스발생부(12)의 출력단에 접속된 오어게이트로 구성됨이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 이중점화장치에 의한 이중점화동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

제2도에 있어서, 일단 점화신호가 제3a도에 도시된 바와 같이 입력되는 경우 트랜지스터(Q1)가 스위칭 동작을 하게 되고, 그에 따라 캐패시터(C1)는 제3b도에 도시된 바와 같이 충전동작을 수행하게 되며, 이때 저항(R1)·캐패시터(C1)의 값에 비례하여 노드(①)에 걸리는 전압은 점차적으로 증가하게 된다. 이어, 캐패시터(C1)에서 출력되어 비교기(A)의 반전단자(-)에 인가되는 전압은 저항(R2,R3)에 의해 분압되어 입력되는 기준전압(V₊)과 비교되는 바, 그 비교결과 제3c도에 도시된 바와 같이 입력전압이 기준전압(V₊)에 비해 높을 경우 로우레벨이 되고, 입력전압이 기준전압(V+)에 비해 낮을 경우 하이레벨이 된다.

이와 같이 하여 상기 비교기(A)에서 출력되는 연산신호는 펄스발생부(12)로 인가되는 바, 그 펄스발생부(12)는 제3d도에 도시된 바와 같이 상기 연산신호가 하이레벨에서 로우레벨로 변화되는 순간에 단펄스[이때의 펄스폭(α)은 저항(R4)·콘덴서(C2)의 값에 비례함]을 발생시킨다. 그에 따라, 오어게이트로 이루어진 논리회로(14)는 상기 점화신호와 상기 펄스발생부(12)로부터의 펄스신호를 입력받아 오어처리하게 되는바, 그 논리회로(14)에서 출력되는 논리신호는 제3e도에 도시된 바와 같이 점화신호에 뒤따라 상기 펄스 발생부(12)에서 출력되는 펄스신호가 발생하는 형태를 취하게 된다. 그 후, 상기 논리회로(14)에서 출력되는 논리신호가 하이레벨인 경우 점화코일구동소자(Q2)는 온되고, 상기 논리신호가 로우레벨인 경우에는 상기 점화코일구동소자(Q2)는 오프되므로, 상기 논리회로(14)로부터 상기 점화코일구동소자(Q2)의 베이스에 바이어스전류가 인가됨에 따라 1차코일(1a)에 흐르는 전류특성은 제3f도에 도시된 바와 같은 파형특성을 가지게 된다. 그리고, 2차코일(1b)에 고압전류(예컨대, 10000V이상)가 유기됨에 따라 점화플러그(4)는 신호가 하이레벨에서 로우레벨로 변화하는 순간에 점화된다. 그에 따라, 상기 점화플러그(4)는 제3f도에 도시된 바와 같이 기존점화시점(즉, 1차점화시점)에서 점화가 이루어지고, 지연점화시점(즉, 2차점화시점)에서 재차 점화가 이루어지게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 점화신호가 입력되면 기존점화시점에서 1차점화가 이루어지고, 뒤이어 시간지연된 지연점화시점에서 재차 2차점화가 이루어지도록 구성되었으므로, 1차점화가 불완전한 경우 계속적인 점화동작으로 인해 엔진에 손상을 입히는 종래의 방식에 비해 효율적이고 완전한 점화가 이루어지게 된다.

Claims (5)

1. 점화신호의 입력여부에 따른 점화코일구동소자(Q2)의 스위칭동작에 의해 점화코일(1)이 2차코일(1b)로 유기되는 고압을 인가받아 점화되는 점화플러그(4)를 갖춘 차량에 있어서, 상기 점화신호의 입력여부에 따라 소정의 시간지연동작을 수행하는 시간지연부(10)와, 상기 시간지연부(10)로부터의 시간지연신호에 따라 소정의 펄스신호를 출력시키는 펄스발생부(12), 상기 점화신호와 상기 펄스신호를 논리처리하여 상기 점화코일구동소자(Q2)의 구동신호로서 출력하는 논리회로(14)가 추가로 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 이중점화장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 시간지연부(10)는 상기 점화신호의 입력여부에 따라 스위칭구동하는 스위칭소자(Q1)와, 소정의 동작전원(B⁺)을 충전시키는 충전소자(C1) 및, 상기 스위칭소자(Q1)가 온됨에 따라 상기 충전소자(C1)로부터 입력되는 전압과 소정의 기준전압(V₊)을 비교하는 비교기(A)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 이중점화장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 비교기(A)는 OP앰프로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 이중점화장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 펄스발생부(12)는 원쇼트 멀티바이브레이터로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 이중점화장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 논리회로(14)는 오어게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 이중점화장치.