KR950002634B1

KR950002634B1 - 점화통전시간 제어장치

Info

Publication number: KR950002634B1
Application number: KR1019910003985A
Authority: KR
Inventors: 다까시 무까이히라; 노보루 수지우라; 료이찌 고바야시
Original assignee: 가부시기 가이샤 히다찌 세이사꾸쇼; 미다 가쓰시게
Priority date: 1990-03-15
Filing date: 1991-03-13
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2011-03-13
Also published as: DE4108292A1; KR910017065A; DE4108292C2; JPH03264774A; US5143553A; JP2878764B2

Abstract

내용 없음.

Description

점화통전시간 제어장치

제1도는 본 발명의 장치의 일실시예를 나타낸 도면,

제2도는 본 발명의 점화제어의 처리회로를 나타낸 도면,

제3도는 본 발명의 점화통전시간 제어의 제1흐름도,

제4도는 본 발명의 점하통전시간 제어의 제2흐름도,

제5도는 본 발명의 점하통전시간 제어의 제3흐름도,

제6도는 본 발명의 점화통전시간 제어의 제4흐름도,

제7a, 제7b와 제7c도는 내연기관의 냉각수 온도에 대응하는 제1소정시간을 결정하기 위해 사용되는 특성선도,

제8a, 제8b와 제8c는 내연기관의 바테리 전원에 대응하는 제2소정시간을 결정하는 위해 사용되는 특성선도이다.

본 발명은 내연기관의 점화통전시간 제어장치에 관한 것으로, 특히 차량의 기관정지 때문에 과대전류가 흐르는 이상상태에서 점화계용으로 사용된 파워트랜지스터의 파손을 방지하기 위하여 제어동작하는 점화통전시간 제어장치에 관한 것이다.

파워 트랜지스터는 내연기관의 점화코일 구동장치와 연료분사 구동장치와 연료펌프 구동장치에 사용된다. 상기 트랜지스터들은 트랜지스터의 통전시간이 길때 트랜지스터의 발생열 때문에 파손되므로 트랜지스터의 파괴를 방지하기 위한 어떤 대책이 취해져야 한다. 예를 들면, 1977년 6월 3일 출판된 일본국 공개소 52-67425호에 "비접촉자형 점화장치"로 기재된 대책같은 것이다. 상기 종래 기술에서, 상기 장치는 파워 트랜지스터 근처에 위치한 더미스터와 같은 열감지 소자를 사용하여 정상 운전상태에서 파워 트랜지스터의 온도상승을 검출하도록 동작하며, 상지 열감지 소자의 출력에 근거한 파워 트랜지스터의 바이어스 레벨의 변화에 의하여 통전시간을 제어하므로서 파워 트랜지스터는 열온도한계 이하를 유지한다.

위에 언급한 종래 기술에 있어서, 파워 트랜지스터의 통전시간은 파워 트랜지스터 근처에 위치한 더미스터의 출력신호에 의해 제어된다. 과대 전류가 기관정지에 따라 과도적으로 흐르고, 상기 기관의 온도가 고온일때 상기 파워 트랜지스터는 급속히 가열된다. 그러나 그때에 온도상승이 급격하며, 더미스터에 의해 검출될 수 없기 때문에 파워 트랜지스터의 온도는 온도한계를 초과하며 상기 파워 트랜지스터는 파괴된다.

본 발명의 목적은 기관정지에 따라 과도적으로 과대전류가 호를지라도 파워 트랜지스터의 통전시간이 적당하게 제어되고, 파워 트랜지스터의 온도가 접합온도한계 이하를 유지하는 점화통전시간용 제어장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 장치는 아래와 같이 동작한다 : 제1소정시간은 내연기관의 냉각수온도에 대응하여 결정된다. 제2소정시간은 내연기관 제어계의 바테리 공급전압에 대응하여 결정된다. 크랭크각 센서에서 기준신호가 상기 제1소정기간가 상기 제2소정시간의 어느 하나보다 또는 상기 제1+제2소정시간보다 긴 시간동안 출력되지 않았을때, 상기 장치는 기관 정지라고 판단하고 상기 반도체 장치의 통전시간이 단축되도록 제어한다.

상기 내연기관의 냉각수온도는 내연기관의 온도정보를 대표한다. 상기 본 발명의 장치는 냉각수온도를 점검하고 냉각수온도가 고온일때 상기 제1소정시간을 더 짧게 설정한다. 동시에, 상기 본 발명의 장치는 공급전압이 높을때 상기 제2소정시간을 더 짧게 설정한다. 위에 언급된 제어를 채택함에 의해서, 냉각수온도가 고온일 때 기관정지의 검출이 더 빨라지므로, 내연기관의 온도가 높을 때, 기관정지에 의해 야기된 과대전류의 흐름시간은 단축될 수 있고, 반도체장치 또는 파워 트랜지스터의 파손은 방지될 수 있다. 상기 공급전압의 강하는 내연기관의 온도가 낮거나 스타터 크랭킹이 동작중인 때 야기된다. 그때에 상기 제2소정시간이 큰 값으로 설정되었기 때문에, 상기 제1소정시간이 대기온도가 높을 때부터 작은 값으로 설정되어 있다 할지라도, 기관이 정상 운전상태에서 단순치인 제2소정시간의 기초상에서 기관정지의 검출이 생기게 된다. 따라서, 상기 제2소정시간은 그와같은 경우에 상기 반도체 장치의 정상통전시간과 동일하다 왜냐하면, 공급전압이 감소될때 대기온도가 높을지라도 상기 반도체 장치는 큰 양의 열을 발생하지 않기 때문이다. 본 발명에 있어서, 점화통전시간은 위에 언급한 것같이 상기 제1+제2소정시간에 근거하여 제어될 수 있다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 의한 점화통전시간 제어장치에 관하여 설명한다.

제1도를 참조하면, CPU(1)은 기관점화시기, 점화통전시간, 연료분사시기와 같은 각 종류의 데이터를 디지틀 처리하기 위한 중앙처리 장치를 뜻하며, ROM(2)는 점화시기와 점화통전시간을 제어하는 프로그램과 고정 데이터를 저장하기 위한 기록소자를 뜻하고, RAM(3)은 메모리에 읽거나 쓸수 있는 기록소자를 뜻한다. 입·출력 접속회로(4)는 (이하 I/O로 표시) 각 종류의 센서로부터 신호를 입력받아, 버스(5)를 통해 CPU(1)으로 상기 신호를 출력시키며, CPU(1)에서 연산된 점화시기와 점하통전시간 신호 IGN가 연료분사시기신호 ING를 각 구동회로(6)과 (7)로 출력한다.

본 실시예에서, 크랭크각 센서(8)과 점화스위치(22)로 부터 펄스신호의 형태로 출력된 신호는 직접 I/O(4)로 입력된다. 아날로그 신호를 출력하는 센서들로는 수은 Tw 검출장치, 공기흐름양 Qa 검출장치, 드로틀각 θth의 센서(11), 바테리(13)의 전압 Vb 검출장치(12), 그리고 기관의 회전수 N 검출장치가 있다. 상기 센서들로부터의 출력신호는 아날로그/디지틀 변환기(A/D)(14)에 입력되며, 디지틀 신호로 변환되어 I/O(4)로 출력된다.

크랭크각 센서(8)은 기초적 점화시기를 연산하기 위한 기초로 사용되는 기준신호를 얻기위해 공급된다. 상기 수은 Tw와 드로틀각 θth는 상기 점화시기, 점화통전시간, 연료본사시기 제어를 보정하기 위해 사용된다. 상기 공기흐름양 Qa는 공기/연료비를 제어하기 위해 사용된다.

점화코일 구동부(6)은 점화신호 IGN용 증폭기와, 달링톤타임 파워 트랜지스터(16)와, 점화통전시간 제어회로(17)로 구성된다. 상기 점화코일 구동부(6)은 상기 파워 트랜지스터가 상기 점화신호 IGN에 따라 턴오프 되었을 때, 일차 차단전류에 대응하여 점화코일(18)에 고전압을 발생한다.

연료분사구동부(7)은 연료분사신호 INJ용 증폭기(19)와 파워 트랜지스터(20)으로 구성된다. 상기 연료본사구동부는 상기 연료본사신호 INJ가 입력되었을때 분사기(21)을 작동한다.

연료펌프구동부(23)은 기관정지에서 발생된 연료차단신호 F.CUT용 증폭기(24)와 파워 트랜지스터(25)로 구성된다. 상기 연료펌프 구동부는 상기 연료차단신호 F.CUT에 근거하여 솔레노이드 스위칭(26)을 작동시키므로 연료펌프는 정지하며 연료공급은 차단된다.

제2도는 점화통전시간의 제어회로(28)을 블록도로 나타낸 것이다. 상기 점화통전시간의 제어는 제1도에 나타낸 CPU(1), ROM(2), RAM(3), 그리고 I/O(4)에 의해 수행된다. 제2도를 참조하면, 기관회전수 N과, 공기흐름양 Qa와 공급전압 Vb는 점화시기 θad와 점화코일의 통전시간 T를 연산하기 위해 처리회로(29)로 입력되고, 점화신호 IGN이 구동회로(6)에 출력된다. 처리회로(30)은 상기 기관회전수 N과 상기 공기흐름양 Qa에 근거한 부하신호 Qa/N을 연산한다. 처리회로(31)은 상기 처리회로(30)으로 부터의 출력신호에 근거한 기분 분사펄스폭 Tp를 연산한다. 수은보정회로(33)은 내연기관의 냉각수온도를 보정하기 위해 사용된다. 처리회로(32)는 상기 처리회로(31)과 상기 바테리 공급전압 Vb와 상기 수온보정회로(33)의 출력신호들을 사용하여 실제 분사펄스폭 Ti를 연산한다.

제3도를 참조하면, 냉각수온도 Tw와 바테리 전압 Vb의 논리 and/or가 스텝 401에서 인지된다. 제1통전시간 Ts1과 제2통전시간 Ts2의 논리 and/or가 스텝 402에서 연산된다. Ts1과 Ts2는 제7a,7b,7c,8a,8b,8c도에 나타낸 것과 같이, 상기 검출 냉각수온도 Tw와 상기 검출 바테리 전압이 클 때 더 작은 값을 갖는 함수이다. 이 함수들은 아래와 같이 표현된다.

Ts1= f(Tw)

Ts2 = f(Vb)

제7a,7b,7c,8a,8b,8c도를 참조하면, 상기 냉각수온도 Tw 또는 상기 바테리 공급전압 Vb가 상승할 때, 상기 제1통전시간 Ts1과 상기 제2통전시간 Ts2는 계단식 그리고 경사식과 같은 구간선형이 된다.

스텝 403에서, 통전시간 Ts는 시간설정회로(35)의 작동에 의해 스텝 402에서 획득된 Ts1 and/or Ts2에 근거하여 연산된다. Ts함수는 Ts1 또는 Ts2 어느 하나가 영(zero)인 것을 갖고 있다. 스텝 404에서, 대기시간 Tr은 크랭크각 신호가 기관정지모드 검출회로(34)에 출력되지 않은 상태에서, 스텝 403에서 획득된 Ts과 비교된다. 상기 Tr＞Ts의 비교는 기관정지모드 검출회로(34)에 수행된다. Ts＞Ts일때, 기관정지모드 검출회로(34)는 기관정지로 판정한다. Tr＜Ts일때, 상기 검출회로(34)는 상기 기관이 정상이라고 판정한다. 기관정지모드가 상기 검출회로(34)에 의해 검출되었을 때, 상기 검출회로(34)는 점화신호 IGN을 멈추는 신호를 출력하며 동시에 연료펌프(27)을 멈추는 연료차단신호 F.CUT을 발생한다.

제4도를 참조하면, Tw와 Vb는 스텝 407에서 검출된다. Ts1과 Ts2는 스텝 408에서 설정된다. 스텝 409에서, 시간설정회로(35)는 제1통전시간 Ts1가 제2통전시간 Ts2 사이에서 통전시간이 더 작은 것을 선택한다. 제4도의 흐름도로 나타낸 시스템에서, 함수 Ts=min(Ts1,Ts2)의 채택으로 제어장치는 파워 트랜지스터(16)의 파손을 고려한 가장 안전한 제어를 수행할 수 있다. 스텝 404에서 Tr＞Ts의 판정을 기관정지모드 검출회로(34)에서 수행된다. 제어회로(6)과 (23)은 스텝 405와 406의 판단에 따라 동작된다.

제5도를 참조하면, 제4도에서와 같은 동일한 부분이 동일한 부호에 의해 표시된다. 스텝 410에서 (Ts1+Ts2)/2의 연산이 시간설정회로(35)에서 수행된다.

제6도를 참조하면, 제4도에서와 같은 동일한 부분이 동일한 부호에 의해 표시된다. 스텝 411에 나타낸 Ts의 맵을 검색하는 것은 상기 검출된 Tw와 Vb에 값에 근거하여 시간설정회로(35)에서 수행된다. 제6도에 나타낸 시스템에 따라, 제어장치는 상기 Ts의 맵 검색에 의해 파워 트랜지스터(16)의 점화통전시간의 제어를 정밀하게 수행할 수 있다.

본 발명에 따라, 내연기관의 고온으로 야기된 기관정지 때문에 반도체 장치에 과도로적 과대전류가 흐르게 될지라도 본 발명의 제어장치가 과대전류를 검출하고 반도체 장치에 통전을 멈추기 때문에 점화코일을 구동하기 위한 반도체 장치는 파손으로부터 방지될 수 있다.

Claims

내연기관의 점화코일을 구동하기 위해 사용된 반도체 장치를 통해 점하코일에 흘러가는 전류의 흐름시간을 제어하기 위하여, 상기 기관의 냉각수온도를 검출하기 위한 수온센서와 상기 검출수온이 높을 때 상기 반도체 장치의 제1통전시간을 더 짧게 설정하기 위한 제1시간설정수단과, 크랭크각 센서로부터 기준신호가 출력되는 않은 상태에서 대기시간이 상기 제1통전시간보다 길 때 기관정지를 판별하는 판별수단과, 상기 반도체 장치를 자동시키며 상기 판별수단이 기관정지라고 판정했을 때 상기 반도체 장치로 흐르는 전류를 멈추기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화통전시간 제어장치.
내연기관의 점화코일을 구동하기 위해 사용된 반도체 장치를 통해 점화코일에 흘러가는 전류의 흐름시간을 제어하기 위하여, 상기 기관의 바테리 공급전압을 검출하기 위한 전압센서와, 상기 검출전압이 높을 때 상기 반도체 장치의 제2통전시간을 더 짧게 설정하기 위한 제2시간설정수단과, 크랭크각 센서로부터 기준신호가 출력되지 않은 상태에서 대기시간이 상기 제2통전시간보다 길 때 기관정지를 판별하는 판별수단과, 상기 반도체 장치를 작동시키며 상기 판별수단이 기관정지라고 판정했을 때 상기 반도체 장치로 흐르는 전류를 멈추기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화통전시간 제어장치.
내연기관의 점화코일을 구동하기 위해 사용된 반도체 장치를 통해 점화코일에 흘러가는 전류의 흐름기간을 제어하기 위하여, 상기 기관의 냉각수온도를 검출하기 위한 수은 센서와 상기 기관의 바테리 공급전압을 검출하기 위한 전압센서와, 상기 검출수온이 높을 때 상기 반도체 장치의 제1통전시간을 더 짧게 설정하기 위한 제 1시간설정수단과,상기 검출전압이 높을 때 상기 반도체 장치의 제2통전시간을 더 짧게 설정하기 위한 제2시간설정수단과, 상기 제1통전시간과 상기 제2통전시간 사이에서 더 작은 통전시간을 산정하는 산정수단과, 크랭크각 센서로부터 기준신호가 출력되지 않은 상태에서 대기시간이 상기 더 작은 통전시간보다 길 때 기관정지를 판별하는 판별수단과, 상기 반도체 장치를 작동시키며 상기 판별수단이 기관정지라고 판정했을 때 상기 반도체 장치로 흐르는 전류를 멈추기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화통전시간 제어장치.
내연기관 점화코일을 구동하기 위해 사용된 반도체 장치를 통해 점화코일에 흘러가는 전류의 흐름시간을 제어하기 위하여, 상기 기관의 냉각수온도를 검출하기 위한 수온센서와, 상기 기관의 바테리 공급전압을 검출하기 위한 전압센서와, 상기 검출수온이 높을 때 상기 반도체 장치의 제1통전시간을 더 짧게 설정하기 위한 제1시간 설정수단과, 상기 검출전압이 높을 때 상기 반도체 장치의 제2통전 시간을 더 짧게 설정하기 위한 제2시간설정수단과, 상기 제1통전시간과 상기 제2통전시간의 평균값을 산정하는 산정수단과, 기준신호가 출력되지 않은 상태에서 대기시간이 상기 평균값보다 길 때 기관정지를 판별하는 판별수단과, 상기 반도체 장치를 작동시키며 상기 판별수단이 기관정지라고 판정했을 때 상기 반도체 장치로 흐르는 전류를 멈추기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화통전시간 제어장치.
내연기관의 점화코일을 구동하기 위해 사용된 반도체 장치를 통해 점화코일에 흘러가는 전류의 흐름시간을 제어하기 위하여, 상기 기관의 냉각수 온도를 검출하기 위한 수온센서와, 상기 기관의 바테리 공급전압을 검출하기 위한 전압센서와, 상기 검출수온과 상기 검출공급전압에 근거하여 획득되고 상기 냉각수온도와 상기 공급전압에 대응하여 맵에 기록된 통전시간을 검색하기 위한 시간설정수단과, 기준신호가 출력되지 않은 상태에서 대기시간이 상기 통전시간보다 길 때 기관정지를 판별하는 판별수단과, 상기 반도체 장치를 작동시키며 상기 판별수단이 기관정지라고 판정했을때 상기 반도체 장치로 흐르는 전류를 멈추기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화통전시간 제어장치.