KR0178651B1 - 자동차용 엔진이상 경보시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 엔진이상을 경보하는 시스템에 관한 것으로서, 특히 엔진 실린더로의 공기흐름량을 검출하는 기준치이하이면 비상시호를 표시하여 운전자에게 이상상태를 경보하고, 정상입력상태에서는 자동차의 엔진제어를 정상적으로 행하기 위한 자동차의 엔진이상 경보시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전자제어식 자동차에 있어서, 비상신호 표시부(7)와, 엔진의 진동 상태를 측정하는 진동검출센서(1)와 엔진으로의 공기 흡입량을 측정하는 공기흐름 검출센서(2)와, 공기흐름센서로부터의 출력전압을 사전 설정된 값과 비교하는 비교부(3)와, 비교부의 비교 결과 공기흐름검출센서(2)의 검출전압이 기준치(Vref)이하이고 진동검출센서(1)의 검출전압이 High이면 비상신호를 전자제어장치(6)로 전송하고, 공기흐름센서(2)의 검출전압이 기준치이상이면 검출전압을 전자제어장치(6)로 전송하고, 공기흐름검출센서(2)의 출력전압이 기준값 이하이지만 진동검출센서(1)의 검출전압이 low이면 일정전압(Vcon)을 전자제어장치(6)로 전송하는 신호 입력부(4)와, 비상신호 입력단(9)과 정상 신호 입력단(8)을 별도로 구비하여, 신호입력부(4)로 부터의 신호가 비상신호 입력단에 입력되면 표시부(7)에 제어신호를 전송하여 비상상태를 알리도록하고, 그외의 경우에는 입력된 엔진 실린더로의 공기흡입량에 대한 정보로 정상적인 엔진제어를 하는 전자제어장치(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진이상경보시스템을 제공한다.

Description

자동차용 엔진이상 경보시스템

전자제어장치를 구비하여 엔진을 전자제어 하는 종래의 자동차에는 엔진의 실린더내로 흡입되는 공기의 양의 검출하고 그 공기의 양에 비례하는 전압을 출력하는 공기흐름검출센서(AFS:Air Flow Sensor)를 구비하고 있다.

이때 전자제어장치(ECU:Electronic Control Unit)는 공기흐름검출센서로 부터의 검출전압에 따라 엔진의 실린더 내로 흡입되는 공기의 양을 평가하고 그에 알맞는 연료의 분사량을 결정하여 연료분사밸브를 제어하게된다. 그러나 기계의 노후, 분진이 많은 지역에서의 장시간 운행, 또는 정비의 불량등으로 공기흡입구가 막히게되는 경우가 있다. 이러한 경우 엔진으로의 공기흡입량이 현격히 줄어 엔진 내에서의 불완전연소가 진행되고 결과 자동차 배기가스중에 CnHn이나 CO의 양도 많아지고 엔진에도 무리가 가서 진동이 심해지게되는 등으로 엔진의 수명도 짧아지게 된다. 특히 심한 경우에는 엔진이 심한 부즈와 함께 시동 중단되는 최악의 경우까지 있을 수 있다. 특히 이러한 사태는 정지 중에서 또는 저속상태에서 발생하기 보다 고속주행 중 발생할 가능성이 높다는 점을 고려한다면, 흔하지 않은 갑작스런 상황에서 운전자는 매우 당황하게될 것이고 그결과 대형의 사고를 유발할 수도 있다.

따라서 이러한 사태의 발생가능성을 사전에 경고하여 미리 차량의 점검을 요구하거나, 주행중 전술한 상태의 발생시 주행정지를 요구하는 할 수 있는 시스템을 차량에 설치할 필요가 있는 것이다.

본 발명은 전술한 종래의 자동차가 지니고 있는 문제점을 해결하기 위한 수단으로, 차량의 엔진내부로 흡입되는 공기량을 검출하여 기준치 이하이면, 차량에 이상이 있음을 표시기를 통해 운전자에게 경보할 수 있는 자동차용 엔진이상 경보시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로한다.

제1도는 본 발명에따른 엔진이상경보시스템의 개략적 구성을 보여주는 블록도.

제2도는 본 발명에 따른 엔진이상경보시스템의 일실시를 보여주는 회로도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 진동검출센서 2 : 공기흐름검출센서

3 : 비교기 4 : 신호입력부

6 : 전자제어장치(ECU) 7 : 비상신호표시부

8 : 정상신호입력단 9 : 비상신호입력단

본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로, 공기흡입밸브로의 공기흡입량을 검출하여 엔진을 전자식으로 제어하는 전자제어식 자동차에 있어서, 비상신호 표시부(7)와, 엔진의 진동상태를 측정하는 진동검출센서(1)와 엔진으로의 공기흡입량을 측정하는 공기흐름검출센서(2)와, 공기 흐름센서로부터의 출력전압을 사전 설정된 값과 비교하는 비교부(3)와, 비교부의 비교 결과 공기흐름검출센서(2)의 검출전압이 기준치(Vref)이하이고 진동검출센서(1)의 검출전압이 High이면 비상신호를 전자제어장치(6)로 전송하고 공기흐름센서(2)의 검출전압이 기준치이상이면 검출전압을 전자제어장치(6)로 전송하고 공기흐름센서(2)의 검출전압이 기준값이하이지만 진동검출센서(1)의 검출전압이 low이면 일정전압(Vcon)을 전자제어장치(6)로 전송하는 신호입력부(4)와, 비상신호 입력단(9)과 정상신호 입력단(8)을 별도로 구비하여, 신호입력부(4)로부터의 신호가 비상신호 입력단에 입력되면 비상신호표시부(7)에 제어신호를 전송하여 비상상태를 알리도록하고, 그 외의 경우에는 정상신호입력단에 입력된엔진 실린더로의 공기흡입량에 대한 정보로 정상적인 엔진제어를 하는 전자제어장치(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진이상경보시스템을 제공한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 구성요소 및 작동원리를 설명하도록 한다. 도면의 진동검출센서(1)는 엔진의 아이들링 진동상태를 검지하는 센서로서 종래의 것이다. 엔진의 아이들링 진동은 엔진의 연소가 일정하지 않을 때 일어나거나, 실린더사이 또는 사이클사이의 연소가 일정하지 않을 때 등에 일어난다.

공기흐름검출센서(2)는 엔진의 실린더 내로 흡입되는 공기량을 전압비로 바꾸는 역할을 하는 센서로서 종래의 것이다. 흡기되는 공기량을 검출하는 방식으로는 카르만아류식, 메저링플레이트식, 핫와이어식등이며 공기의 체적유량 또는 질량유량을 검출한다. 일반적으로 엔진의 흡기공기량은 연료분사량을 결정하기위한 자료로 사용된다.

비교기(3)는 OP엠프(10), 다이오드 D1, D3, 및 NOT 게이트, 기타 주변 저항으로 구성된다. 제2도에서 OP 엠프의 비교기준전압Vref은 0.7V로 설정된다. 다이오드 D1은 OP 엠프의 +단에 OP 엠프와 병렬로 연결되어있다. 결과 공기흐름량이 충분하여 센서(2)의 전압신호가 0.8V(다이오드를 도통시키기 위한 최소전압)를 넘어서면, D1이 도통되므로 전자제어장치의 정상신호 입력단(8)에 측정전압이 그대로 입력되어 엔진제어를 위한 정보로 이용된다. 또한 엔진의 흡입공기량이 부족한상태에서 센서(2)의 출력전압이 0.7V 이하를 지시하면, OP 엠프(10)출력은 LOW되고 비교기(3)의 출력단과 동일한, NOT 게이트의 출력단은 HIGH로 되어 신호입력부(4)에 흡입공기량이 부족함을 신호한다.

신호입력부(4)는 AND게이트 하나와 TR(Q10, 다이오드 D2, 저항 R1 기타 주변저항으로 구성된다. 정상운행 중 공기흐름센서(2)로부터의 전압이 0.7V를 넘어 비교기(3)의 출력이 LOW이면 엔진 아이들링에 관계없이 TR로의 베이스입력은 LOW이고 따라서 TR은 OFF상태이며, 전원(V1)으로부터의 전류는 저항 R1에 걸리므로 이때 저항R1양단의 일정전압(Vcon)이 약 0.9V로 걸리도록 한다면 다이오드D2는 온되어 정상상태임을 지시하고 공기흐름검출센서(2)의 출력값이 0.9V 인 것으로 입력하게 된다. 다만 공기흐름검출센서(2)로부터의 전압출력이 0.9V를 넘는다면 다이오드D1이 도통되므로 그 값이 입력된다. 한편 공기흐름센서(2)의 출력전압이 0.7V에 미달되어 비교기(3)의 출력이 이상신호를 알리는 HIGH이면, 엔진 진동검출센서(1)의 값이 진동을 알리는 HIGH 신호라는 조건하에서 TR의 베이스 전압이 상승하여 TR이 ON 되고 전워 V1으로부터의 에미터 전압이 0 되므로 D2는 OFF되고 반면 전자제어장치(6)의 비상신호입력단(9)은 HIGH로 된다.

그래서 비교부(3)와 신호입력부(4)의 작용에 따른 결과, 공기흐름검출센서(2)의 출력이 0.7V 이하이고 진동검출센서(1)의 출력이 HIGH 이면 전자제어장치(6)의 정상신호 입력단(8)의 신호입력은 없고 비상신호 입력단(9)이 HIGH로되며 공기흐름검출센서(2)의 검출전압이 0.7V이지만 진동검출센서의 출력신호가 LOW이면 0.9V를 정상신호 입력단에 입력하고, 공기흐름검출센서(2)의 검출전압이 0.7V 내지 0.9V 이면 진동검출센서의 검출량과 무관하게 0.9V 가 정상신호 입력단(8)에 입력되고, 0.9V 이상이면 그 검출값이 정상신호 입력단(8)에 입력된다.

전자제어창치(6)은 정상신호입력이 있으면 그에 따라 엔진을 제어하고, 비상신호입력단(9)의 신호가 HIGH 이면 TR(Q2)를 온하여 비상신호 표시부(7)의 램프를 온하여 운전자에게 비상상태의 발생을 알린다.

그래서, 운전자는 비상램프가 점등 또는 점멸하면 더 이상의 운전을 정지하고 차량을 안전한 곳으로 이동한 후 점검에 들어가게 되므로 사고를 미연에 방지하여 안전성을 높일 수 있게된다.

전술한바 와 같은 기능을 갖는 엔진이상 경보시스템을 제공하여, 차량의 엔진내부로 흡입되는 공기량이 부족하여 엔진정지 등의 사고가 발생하는 것을 미리 감지하고 이를 운전자에게 알려 대처할 수 있게 함으로서, 사고를 미연에 방지하여 승객의 안전을 도모하고, 차량의 손상을 예방할 수 있게 되었다.

본 발명은 자동차의 엔진이상을 경보하는 시스템에 관한 것으로서, 특히 엔진 실린더로의 공기흐름량을 검출하여 기준치이하이면 비상신호를 표시하여 운전자에게 이상상태를 경보하고, 정상입력상태에서는 자동차의 엔진제어를 정상적으로 행하기 위한 자동차의 엔진이상 경보시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Claims (2)

1. 공기흡입밸브로의 공기흡입량을 검출하여 엔진을 전자식으로 제어하는 전자제어식 자동차에 있어서, 비상신호표시부(7)와, 엔진의 진동상태를 측정하는 진동검출센서(1)와 엔진으로의 공기흡입량을 측정하는 공기흐름검출센서(2)와, 공기흐름센서로부터의 출력전압을 사전설정된 값과 비교하는 비교부(3)와, 비교부의 비교 결과 공기흐름검출센서(2)의 검출전압이 기준치(Vref)이하이고 진동검출센서(1)의 검출전압이 High이면 비상신호를 전자제어장치(6)로 전송하고 공기흐름센서(2)의 검출전압이 기준치이상이면 검출전압을 전자제어장치(6)로 전송하고, 공기흐름검출센서(2)의 출력전압이 기준값 이하이지만 진동검출센서(1)의 검출전압이 low이면 일정전압(Vcon)을 전자제어장치(6)로 전송하는 신호입력부(4)와, 비상신호입력단(9)과 정상신호 입력단(8)을 별도로 구비하여, 신호입력부(4)로부터 오는 신호가 비상신호 입력단에 입력되면 비상신호 표시부(7)에 제어신호를 전송하여 비상상태를 알리도록 하고, 그 외의 경우에는 정상신호 입력단에 입력된 엔진 실린더로의 공기흡입량에 대한 정보로 정상적인 엔진제어를 하는 전자제어장치(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진이상경보시스템.
2. 청구항1에 있어서, 비교기(3)는 OP 엠프, 다이오드를 포함하고 그 기준전압(Vref)이 0.7V ±0.1V 인 비교기(3)이고 신호입력부(4)는 AND게이트, TR, 다이오드를 포함하며 일정전압(Vcon)이 0.9V ±0.1V 인 신호입력부(4) 인 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진이상경보시스템.