KR0163341B1 - 자동차용 배터리의 무단방전방지 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 배터리의 무단방전방지 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 자동차에서 과도한 전기부하로 인한 배터리방전시 이를 감지하여 임의제어로 배터리의 방전을 줄이고, 재충전시켜 시동꺼짐 및 재시동불가를 미연에 방지하기 위한 무단방전으로 인한 시동꺼짐을 방지하는 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

즉, 엔진제어모듈부로 입력되는 각종의 감지수단의 정보를 종합적으로 판단하여 엔진이 작동중일 때에 엔진의 공기량 및 연료량, 점화타이밍과 에어콘의 부하조정을 하여 자동차용 배터리의 재충전에 관한 제어를 수행하고, 점화스위치의 온상태에서는 일정시간동안 비상등으로 방전되고 있음을 경고하며, 전조등 및 주전원을 제어하여 자동차용 배터리의 방전을 방지하고, 충전장치의 이상여부를 자동으로 감지하여 정비성을 향상시킬 수 있으며, 과도한 전기적인 부하의 사용으로 인한 배터리의 무단방전을 방지시켜 시동꺼짐 또는 재시동불가를 미연에 방지하기 위한 것이다.

Description

자동차용 배터리의 무단방전방지 제어방법

제1도는 본 발명에 따른 자동차용 배터리의 무단방전 방지 제어방법을 수행하기 위한 엔진제어모듈부의 블록구성을 나타낸 도면.

제2도는 본 발명에 따른 자동차용 배터리의 무단방전 방지 제어방법을 개략적으로 나타낸 동작 플로우챠트.

제3도는 제2도에 도시된 아이들판별 단계의 구체적인 동작 플로우챠트를 나타낸 도면.

제4도는 제2도에 도시된 전압비교 및 충전장치 이상여부 감지방법을 상세하게 나타낸 동작 플로우챠트.

제5도는 제2도에 도시된 재충전판별 및 제어방법을 상세하게 나타낸 동작 플로우챠트.

제6도는 제2도에 도시된 전기부하를 제어하는 방법을 상세하게 나타낸 동작 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 주제어부 20 : 롬

30 : 램 40 : 입출력부

100 : 엔진제어모듈부

본 발명은 자동차용 배터리의 무단방전 방지 제어방법에 관한 것으로, 특히 자동차에서 과도한 전기부하로 인한 배터리방전시 배터리전압을 재충전시켜 시동꺼짐 및 재시동불가를 미연에 방지하기 위한 자동차용 배터리의 무단방전 방지 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 전기장치는 엔진의 작동과 관련된 엔진의 전기장치와, 엔진이외의 차체 각 부에 장착된 차체전장품으로 나뉘어지고, 엔진의 전기장치에는 엔진을 시동하는 기동장치를 비롯한 점화장치와 충전장치가 있으며, 이들 장치는 엔진의 성능과 밀접한 관계를 가지고 있다. 또한, 차체전장품으로는 엔진을 시동할 때 전력을 공급하는 배터리를 비롯하여 등화장치, 계기류에 대한 경고표시장치 및 냉난방장치 등이 있으며, 이들 전장품은 자동차의 안전한 운행 및 거주성을 좋게 하기 위한 장치들이다.

이와 같은 전기장치는 자동차용 배터리로부터 전원을 공급받고, 자동차용 배터리는 엔진의 구동에 의한 발전기로부터 충전을 한다. 자동차용 배터리는 자동차의 기동뿐만아니라 자동차의 각종 전장품에 전류를 공급하는 것으로, 자동차의 운용에 각종의 편의를 위한 필수적인 장치이다.

종래에는 자동차에 장착된 자동차용 배터리의 전압을 감지하여 운전자가 용이하게 인식할 수 있도록 계기판의 일측에 표시장치를 두어 표시를 하였다. 따라서, 운전자는 자동차용 배터리의 출력전압이 어느 정도인가 또는 충전상태가 어느 정도인가에 대해서는 알 수 있었지만, 운전자의 부주의로 인하여 자동차를 사용중이 아닐 경우에 각종의 램프류 또는 각종의 전장품을 작동시킨 상태로 방치해 두면, 자동차용 배터리가 무단방전되는 문제가 있었다.

그러므로 배터리가 방전된 자동차를 재시동시에 어려움을 당하는 문제가 있었다. 또한, 각종의 전장품을 과도하게 사용하여 자동차용 배터리에 과부하가 걸려 자동차의 운행중에 시동꺼짐현상이 발생하거나 배터리가 망실되는 원인이 되는 등의 문제도 있었다. 특히 구난차, 구급차, 경찰차량 및 긴급을 요하는 자동차의 경우에 상기와 같이 자동차용 배터리의 무단방전으로 자동차의 고유업무에 지장을 주게되어 간접적인 인명의 피해를 줄 수 있었다.

이와 같이 종래의 자동차용 배터리의 충전상태, 정격출력전압 또는 방전상태 등은 계기판의 일측에 단순히 표시장치로서만 인식할 수 밖에 없었고, 과방전된 자동차용 배터리를 재충전시키는 시스템이나 전기부하가 과도하게 걸렸을 경우에 이를 제어하는 장치가 없어 운전자가 자동차의 배터리에 관한 정보를 정확하게 인식할 수 없는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 본 발명의 목적은 엔진제어모듈부로 입력되는 자동차의 각종의 상태에 대한 정보를 엔진제어모듈부에서 설정된 기준치와 비교하고 판단하며, 각종의 전장품을 제어하는 제어신호를 출력함으로서, 자동차용 배터리를 충전시키는 충전장치의 이상여부감지 및 재충전에 대한 제어신호출력과 전기적인 부하를 제어하여 무단방전 및 시동꺼짐현상 등을 미연에 방지하는 자동차용 배터리의 무단방전 방지 제어방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 배터리의 무단방전방지 제어방법의 특징은 속도센서, 엔진회전수센서, 드로틀각도센서, 에어콘스위치, 전조등, 비상등 및 아이들 에어밸브를 구비한 차량에 있어서, 상기 속도센서와 엔진회전수센서 및 드로틀각도센서에서 각각 감지한 감지신호를 기 설정된 기준값들과 각각 비교하고 비교결과에 따른 아이들링상태에서의 다이나믹 배터리전압과 스태틱상태에서의 배터리전압을 각각 측정하는 단계와; 상기 다이나믹 배터리전압과 스태틱상태에서의 배터리전압값의 차를 계산한 후, 계산된 전압차 값을 기 설정된 기준값과 비교하여 비교결과에 따라 자동차용 배터리의 충전장치의 이상여부를 판단하는 단계와, 상기 충전장치의 이상유무판별결과에 따라 자동차용 배터리의 재충전에 대한 판별 및 제어하는 단계와, 자동차용 배터리로부터 전기부하를 제어하는 단계로 이루어짐에 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명에 따른 자동차용 배터리의 무단방전을 방지하는 제어방법에 대하여 살펴보기로 하자.

제1도는 본 발명에 따른 자동차용 배터리의 무단방전 방지 제어방법에 적용되는 엔진제어모듈부의 블록구성을 나타낸 도면으로써, 엔진제어모듈부(100)의 구성을 살펴보면, 자동차의 엔진과 각종의 전장품 및 부속장치를 제어하는 주제어부(10)와, 각종의 정보 및 프로그램이 내장됨 롬(20)과, 정보 및 데이터를 일시적으로 기억하는 램(30)과, 자동차에 장착된 각종의 감지수단으로부터 감지된 신호를 상기 주제어부(10)에 입력하고, 주제어부(10)의 제어신호를각종의 장치로 출력하는 입출력부(40)로 이루어진다. 상기 램(30)은 별도로 구성하거나 램(30)과 이이피롬(EEPROM)을 동시에 구성할 수 있다.

제2도는 본 발명에 따른 배터리의 무단방전 방지 제어방법의 동작 플로우챠트를 개략적으로 나타낸 도면으로써, 입출력부(40)로 입력된 각종의 감지수단의 감지신호를 주제어부(10)를 거쳐 램(30)에 일시적으로 저장하는 단계(200)와, 상기 주제어부(10)에서 롬(20) 및 램(30)에 저장된 정보 및 데이터를 비교하거나 판별하는 단계(300)와, 자동차의 속도와 부하를 감지하여 아이들상태를 판별하는 단계(400)와, 자동차용 배터리의 정격출력전압의 비교 및 충전장치의 이상여부를 감지하는 단계(500)와, 자동차용 배터리의 재충전에 대한 판별 및 제어하는 단계(600)와, 자동차용 배터리로부터 전기부하를 제어하는 단계(700)로 이루어진다.

이하, 상술한 자동차용 배터리에 대한 아이들판별, 정격출력전압의 비교 및 충전장치이상여부판별, 재충전판별 및 제어와 전기부하에 대한 제어방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 각각 상세하게 살펴보기로 하자.

제3도는 제2도에 도시된 자동차의 속도와 부하를 감지하여 아이들상태를 판별하는 방법을 나타낸 동작 플로우챠트로서, 먼저 입출력부(40)로 입력된 각종의 감지수단의 감지신호를 주제어부(10)를 거쳐 램(30)에 일시적으로 저장하는 단계(200)와 상기 주제어부(10)에서 롬(20) 및 램(30)에 저장된 정보 및 데이터를 비교하거나 판별하는 단계(300)를 거친 다음 단계이다.

상기 엔진제어모듈부(100)의 입출력부(40)에는 자동차의 각종의 장치에 장착된 감지수단으로부터 감지신호를 입력받는다. 감지수단은 냉각수의 온도를 감지하는 수온감지센서, 차량속도를 감지하는 속도감지센서, 엔진회전수를 감지하는 rpm센서, 드로틀밸브의 각도를 감지하는 센서, 대기의 온도를 감지하는 대기온센서 또는 전조등램프의 온/오프상태를 감지하는 센서 등의 다수로 이루어진다.

이러한 감지수단으로부터 입력된 신호는 주제어부(10)를 거쳐 램(30)에 일시적으로 저장된다.

이때 주제어부(10)는 램(30)에 저장된 감지신호와 롬(20)에 저장된 정보 및 데이터 또는 프로그램에 의해 기준되는 설정치와 비교하고 판단하는 단계(300)를 거치게 된다.

한편, 상기의 두 단계인 감지신호의 램저장단계(200)와 스타트판별단계(300)를 거친 후에 상기 속도센서 및 엔진회전수 센서를 이용하여 자동차의 속도와 엔진회전수를 감지하여 아이들상태를 판단하는 아이들판별단계(400)를 거치게 된다.

즉, 자동차의 현재속도를 상기 속도센서에 의해 감지하여 감지된 차량의 현재속도가 설정치(α3)보다 큰가를 판단(401)하여 작으면, 아이들링시간에 1씩 증가시킨 아이들링시간을 정하고 아이들비트(bit)를 1로 둔다(402). 이때, 아이들링 상태를 일정하게 유지시에 자동차용 배터리의 출력전압과 현재 배터리에서 출력되는 전압은 동일하다(403).

또한, 상기 감지된 차량속도가 설정치(α3)보다 크면, 상기 드로틀센서에서 감지한 드로틀각도가 설정치(α4)보다 큰 각인가를 판단(404)하고, 감지된 현재의 드로틀각도가 설정치(α4)보다 크면, 상기 엔진회전수센서에 의해 현재의 엔진회전수를 감지하고 감지된 엔진회전수가 설정치(α5)보다 큰가를 판단(405)하게 된다. 이때, 감지된 현재의 엔진회전수가 설정치(α5)보다 크면, 아이들링시간을 0으로 세팅하고, 아이들비트도 0으로 리세팅한다(406). 이때, 자동차의 가속페달을 밟은 상태의 배터리전압은 현재 배터리로부터 읽어들인 전압과 동일하고, 이 값은 램(30)상의 값이 된다(407).

상기 스태틱(Static)상태의 배터리전압값(403)과 다이내믹(Dynamic)상태의 배터리전압값(407)은 전압비교 및 충전장치 이상여부 감지단계(500)로 출력된다.

제4도는 자동차용 배터리의 무단방전을 방지하기 위한 전압비교 및 충전장치 이상여부 감지방법을 상세하게 나타낸 동작 플로우챠트로서, 상기 다이내믹 상태의 배터리전압값(407)과 스태틱상태의 배터리전압값(403)의 전압차를 추출하고(501), 추출된 전압차가 설정치(α6)보다 큰가를 판단(502)하여 크다면 배터리 전압이 설정치(α7)보다 큰가를 판단한다(503). 배터리전압이 설정치(α7)보다 크면 종료하고, 작으면 아이들시간이 1인가를 판단한다(506).

상기 추출된 전압차가 설정치(α6)보다 작으면 충전장치 이상경고램프를 작동시키고(504), 충전장치의 정비서비스에 대한 비트를 세트(set)시킨다(505).

한편, 아이들비트가 1이라면(506), 아이들링시간이 설정치(α9)보다 큰가를 판단(507)하여 크다면 아이들링배터리의 저하시간이 설정치(α10)보다 큰가를 판단한다(509). 이때, 설정치(α10)보다 작으면 아이들링배터리의 저하시간에 1을 더한다. 그러나 아이들링배터리의 저하시간이 설정치(α10)보다 크면 재충전에 대한 판별 및 제어하는 단계(600)로 넘어간다.

또한, 상기 아이들시간이 1인가를 판단(506)하여 아니면 엔진의 런(Run)시간이 0인가를 판단(508)하고, 0이 아니면 아이들링시간이 설정치보다 큰가를 판단하는 단계(507)로 가며, 엔진의 런시간이 0이면 방전지속시간이 설정치(α8)보다 큰가를 판단한다(511). 이때, 방전지속시간이 설정치(α8)보다 크지 않다면 방전 지속시간에 1을 더한다(512). 또, 방전지속시간이 설정치(α8)보다 크면 전기부하를 제어하는 단계(700)로 간다.

제5도는 자동차용 배터리의 재충전에 대한 판별 및 제어하는 방법을 상세하게 나타낸 동작 플로우챠트로서, 에어콘(미도시)의 작동을 위한 에어콘스위치(미도시)가 온(on)상태인가를 판단(601)하여 온상태이면 에어콘을 오프시키고(602), 오프된 상태에서 상기 엔진회전수센서에서 검출한 현재의 엔진회전수가 설정치(α10) 및 (α11)내인가를 판단(603)하여 설정치(α10) 및 (α11)내에 들지 않으면 증가 또는 감소하는 아이들에어밸브를 작동시켜 일정한 엔진의 회전수를 유지시킨다(604).

상기 검출한 엔진회전수가 설정치(α10) 및 (α11)내에 들면 인젝터의 온(on) 시간에 설정치(α12)를 승산(乘算)하고(605), 스파크타이밍(Spark Timming)에 설정치(α13)를 승산(乘算)한다(605). 이때, 자동차용 배터리의 전압이 설정치(α14)보다 큰가를 판단(607)하여 작으면 재충전하라는 표시램프를 온시켜(608) 엔진의 회전수가 설정치(α10) 및 (α11)내인가를 재판단(603)한다. 또한, 상기 자동차용 배터리의 전압이 설정치(α14)보다 크면 재충전하라는 표시램프는 오프상태가 되고(609), 에어콘스위치가 온상태인가를 판단하여(610) 온이면 에어콘의 작동상태를 유지시킨다(611).

제6도는 자동차용 배터리의 전기부하에 대한 제어방법을 상세하게 나타낸 동작 플로우챠트로서, 전조등스위치(미도시)를 온시켜 전조등이 점등되는지를 판단하여(701) 전조등이 점등되지 않으면, 주전원의 제어비트를 세트시키고(702), 전기장치의 정비서비스에 대한 비트를 세팅시킨다(703). 이는 운전자로 하여금 자동차용 배터리에 대한 상태를 용이하게 인식할 수 있는 표시장치로 계기판이나 식별이 용이한 위치에 구성할 수 있다.

전조등이 점등되는 상태에서 비상등의 경고횟수가 설정치(α15)보다 많은가를 판단하여(704) 적으면 비상등의 작동을 온시킨다(712). 그러나, 경고횟수가 설정치(α15)보다 많으면 비상등을 오프시키고(705), 충전장치의 이상상태임을 경고하는 표시램프를 작동시킨다(706). 또한, 과도한 전기부하가 사용되고 있다는 비트를 세트시키고(707), 주전원의 제어비트가 1인가를 판단하여(708) 1이면, 이 이피롬이나 별도의 램에 저장된 데이터를 램(30)에 저장하고(709), 주전원을 오프시켜(710) 종료한다. 상기 주전원의 제어비트가 1이 아니면 전조등은 오프상태가 된다(711).

이와 같이 본 발명은 엔진제어모듈부로 입력되는 각종의 감지수단의 정보를 종합적으로 판단하여 엔진이 작동중일 때에 엔진의 공기량 및 연료량, 점화타이밍과 에어콘의 부하조정을 하여 자동차용 배터리의 재충전에 관한 제어를 수행하고, 점화스위치의 온상태에서는 일정시간동안 비상등으로 방전되고 있음을 경고하며, 전조등 및 주전원을 제어하여 자동차용 배터리의 방전을 방지하고, 충전장치의 이상여부를 자동으로 감지하여 정비성을 향상시킬 수 있으며, 과도한 전기적인 부하의 사용으로 인한 배터리의 무단방전을 방지시켜 시동꺼짐 또는 재시동불가를 미연에 방지하고, 특히 경찰차량이나 구급차 및 구난차 등에 적용시에 유용한 효과를 기대할 수 있다.

Claims (7)

1. 속도센서, 엔진회전수센서, 드로틀각도센서, 에어콘스위치, 전조등, 비상등 및 아이들 에어밸브를 구비한 차량에 있어서, 상기 속도센서와 엔진회전수센서 및 드로틀각도센서에서 각각 감지한 감지신호를 기 설정된 기준값들과 각각 비교하교 비교결과에 따른 아이들링상태에서의 다이나믹 배터리전압과 스태틱상태에서의 배터리전압을 각각 측정하는 단계와; 상기 다이나믹 배터리전압과 스태틱상태에서의 배터리전압값의 차를 계산한 후, 게산된 전압차값을 기 설정된 기준값과 비교하여 비교결과에 따라 자동차용 배터리의 충전장치의 이상여부를 판단하는 단계와, 상기 충전장치의 이상유무판별결과와 검출된 엔진회전수에 따라 인젝터온시간과 스파크타이밍시간을 계산한 후, 계산된 인젝터 온시간 및 스파크 타이밍시간에 따라 배터리의 전압을 재 측정하는 단계와; 상기 배터리전압의 재 측정결과에 따라 상기 전조등 및 비상등과 같은 전기부하를 제어하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차용 배터리의 무단방전방지 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 충전장치의 이상여부를 감지하는 단계에는 다이내믹상태의 배터리전압값과 스태틱상태의 배터리전압값의 전압차를 추출하여 추출된 전압차가 설정치보다 큰가를 판단하는 스텝과, 배터리전압이 설정치보다 큰가를 판단하는 스텝과, 아이들링시간이 1인가를 판단하는 스텝과, 아이들링시간이 설정치보다 큰가를 판단하는 스텝과, 아이들링배터리의 저하시간이 설정치보다 큰가를 판단하는 스텝과, 엔진의 런(Run)시간이 0인가를 판단하는 스텝과, 방전지속시간이 설정치(α8)보다 큰가를 판단하는 스텝을 포함하는 자동차용 배터리의 무단방전방지 제어방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 추출된 전압차가 설정치보다 큰가를 판단하는 스텝에서 설정치보다 작으면 충전장치의 이상을 경고 및 정비서비스를 표시하는 것을 특징으로 하는 자동차용 배터리의 무단방전방지 제어방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 배터리의 전압을 재 측정하는 단계는 에어콘의 작동을 위한 에어콘스위치가 온상태인가를 판단하는 스텝과, 에어콘이 오프된 상태에서 엔진의 회전수가 설정치내인가를 판단하는 스텝과, 배터리의 전압이 설정치보다 큰가를 판단하는 스텝과, 상기 엔진회전수센서에서 검출한 현재의 엔진회전수가 기 설정된 기준값내인가를 재판단하는 스텝을 포함하는 자동차용 배터리의 무단방전방지 제어방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 에어콘이 오프된 상태에서 검출된 현재의 엔진의 회전수가 기 설정된 기준치내인가를 판단하는 스텝에서 엔진의 회전수가 설정치내에 들지 않으면 엔진의 일정회전수를 유지시키는 아이들에어밸브를 증가 또는 감소상태로 구동시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 배터리의 무단방전방지 제어방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 전기부하를 제어하는 단계는 상기 전조등을 온시켜 전조등이 점등되는지를 판단하는 스텝과, 전조등이 점등된 상태에서 비상등의 경고횟수가 설정치보다 많은가를 판단하는 스텝과, 비상등의 경고횟수가 설정치보다 적은 경우에는 비상등을 온시키고 비상등의 경고횟수가 설정치보다 많은 경우에는 비상 등을 오프시키고, 충전장치 이상 경고를 표시한후, 전조 등을 오프시키는 스텝을 포함하는 자동차용 배터리의 무단방전방지 제어방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 전조등을 온시켜 전조등이 온되나를 판단하는 스텝에서 전조등이 작동하지 않을시 주전원제어비트를 세팅시키고 전기장치의 정비서비스를 세팅시키는 것을 표시하는 것을 특징으로 하는 자동차용 배터리의 무단방전방지 제어방법.