KR100198499B1 - 자동차의 기동전동기 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 기동전동기 제어방법에 관한 것으로, 특히 시동이 꺼진 상태에서 키 스위치를 반복 조작하거나 엔진이 ON된 상태에서 부주의로 키 스위치를 조작하여 기동전동기의 소손이나 피니언 기어가 마모되는 것을 방지하기 위하여, 흡기매니폴드측의 공기흐름센서(air flow sensor, AFS)를 이용하여 흡입공기량을 전기적으로 측정하여 컴퓨터에 인가시켜 기본 연료분산시간을 결정하고 흡기온도센서로부터 흡기온도의 상태가 저항으로 인가됨과 동시에 기동전동기의 ST단자 전압검출에 의해 엔진이 ON인 상태에서 기동전동기의 ST단자를 계속 OFF된 상태로 유지시켜 회전중인 링 기어에 피니언 기어(14)가 치합되는 것을 방지하며, 한편 운행중 엔진시동이 꺼져 ST단자를 ON시키기 위해 키 스위치를 연속반복적으로 조작하게 되는 경우 기동전동기의 계자코일(11)에 열이 발생하여 소손되는 것을 방지할 수 있도록 계자코일의 몸체에 온도감지센서(20)를 부착하여 계자코일이 적정온도 이상이 되면 기동전동기의 전원을 OFF시켜 기동전동기를 보호할 수 있는 방법이다.

Description

자동차의 기동전동기 제어방법

제1도는 기동전동기의 일부절결 사시도.

제2도는 기동전동기의 분해 사시도.

제3도는 본 발명 기동전동기 제어장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 계자코일 14 : 피니언 기어

19 : 기동전동기 20 : 온도감지센서

본 발명은 자동차의 기동전동기 제어방법에 관한 것으로, 특히 운행중 엔진이 OFF되어 압축력의 부족이나 연료계통, 점화계통의 고장 및 윤활계통등의 이상이 발생한 상태에서 시동을 위하여 키 스위치를 반복 조작하거나 엔진이 ON된 상태에서 부주의로 키 스위치를 조작하여 기동전동기의 소손이나 피니언 기어가 마모, 파손되는 것을 방지하도록 된 것이다.

일반적으로 기동전동기는 엔진이 자력으로 시동이 불가능하므로 최초의 폭발연소가 일어나도록 크랭크축을 돌려주는 장치로서, 회전력을 발생시키는 전동기부분과 회전력을 기관에 전달하는 부분 및 피니언을 섭동시켜 링 기어에 치합시키는 부분으로 크게 구성되어 있고, 피니언을 링 기어에 물리는 수단에 따라 전자피니언 섭동식(슬라이딩 기어타입)과 관성섭동식(벤딕스 타입) 및 전기자섭동식(전기자 시프트 타입)으로 구분되는 바, 이중 전자피니언섭동식이 가장 널리 사용되고 있다.

전자피니언 섭동식의 경우는 제1,2,3도와 같이 회전력을 발생시키는 부분으로서, 전기자(10), 전자코일(11), 브러시(12)가 있고, 회전력을 엔진에 전달하는 동력발생기기로서, 오버린닝 클러치(13), 피니언 기어(14)가 있으며, 피니언 기어를 섭동시켜 링 기어에 물리게 하는 부분으로서, 스테이터 스위치(마그네트 스위치)(15)가 있다.

따라서 기동전동기(19)는 스타터 스위치(점화 스위치)를 닫으면 배터리의 전류가 풀 인 코일과 홀딩 코일로 흘러 플런저(16)를 흡입시키고 플런저(16)는 구동레버(17)를 잡아당겨 피니언 기어(14)를 링 기어에 물리게 하며, 이때 풀 인 코일에 흐르는 전류가 모터부의 계자코일(11)을 경유하여 전기자(10)로 흐르므로 모터는 서서히 회전하면서 피니언 기어(14)와 링 기어의 물림을 원활하게 하고 피니언 기어(14)와 링 기어의 치합이 끝나면 메인 스위치가 닫힘과 동시에 모터가 직접 배터리와 접속되어 강력한 회전력을 발생하여 엔진을 구동한다.

또한 엔진 시동후 스타터 스위치를 닫고 있을 때는 오버린닝 클러치(13)가 작동하여 엔지에 의해 모터가 역구동되려는 것을 방지하며, 스타터 스위치를 열면 마그네트 스위치(15)의 코일이 통전되지 아니 하므로 플런저(16)는 원위치 복귀되고 브레이크 장치가 작동되면서 모터정지와 함께 재시동이 가능한 상태로 환원된다.

그러나 운행중 부주의로 인해 엔진시동이 꺼지면 키 스위치(18)를 ST위치로 돌려 엔진 ON을 시도하고, 또한 타 관련부품의 이상이 있을 경우에는 키 스위치를 반복조작하게 되어 이로 인하여 기동전동기(19)의 계자코일(11)에 고열이 발생하여 소손되는 경우가 빈번한 것은 물론 피니언 기어(14)와 링 기어의 격심한 마찰에 의해 피니언 기어의 마모, 파손을 초래하기도 하는 문제점을 안고 있으며 통상 스타터는 연속 운전시간의 최대가 30초로 되어 있어 연속사용을 10초 이내로 하여야만 한다.

다른 한편 엔진이 ON인 상태에서 운전자가 착각이나 부주의로 키 스위치를 스타트 조작하는 경우가 있어 이때 회전하는 링 기어에 피니언 기어(14)가 접촉하여 심한 충격음과 괴음을 발생시킬 뿐만 아니라 역시 피니언 기어(14)의 손상은 물론 계자코일(11)의 소손을 불러 일으켜 차후 기동전동기의 출력과 수명을 저하시키고 손상정도가 심한 때에는 피니언 기어(14)와 링 기어가 제대로 치합되지 않아 엔진시동이 용이하지 못한 문제점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 엔진시동이 OFF된 상태(타 관련부품 이상시)에서 시동을 연속반복적으로 시도하는 경우 또는 엔진시동이 ON된 상태에서 키 스위치(18)를 ST위치로 조작하는 경우, 전자인 상태에서는 기동전동기의 전원을 정상공급하고 또한 후자의 상태에서는 전원을 OFF시킴으로써 모터의 소손, 피니언 기어의 마모촉진이나 손상, 파손을 방지하기 위한 것이다.

따라서 본 발명은 제1도와 제2도 및 제3도와 같이 엔진의 ON상태를 감지하여 ECU(electric control unit)의 컴퓨터로 인가시켜 엔진이 ON된 상태에서 스타트전원을 인가시켜도 기동전동기의 ST단자에 전원이 공급되지 않도록 하여 피니언 기어(14)가 전진동작하는 것을 방지할 수 있다.

이 경우에는 흡기매니폴드측의 공기흐름센서(air flow sensor, AFS)를 이용하여 흡입공기량을 감지하여 ECU로 보내면 ECU는 와류수를 계산하여 컴퓨터에 인가시키고 컴퓨터는 점화코일의 점화신호를 이용하여 기본 연료분산시간을 결정하여 흡기온도센서로부터 흡기온도의 상태가 저항으로 인가됨과 동시에 기동전동기의 ST단자 전압검출에 의해 엔진이 ON인 상태에서 부주의로 기동전동기의 ST단자를 ON시키면 엔진이 시동된 상태임을 인식하여 기동전동기의 ST단자를 계속 OFF된 상태로 유지시켜 회전중인 링 기어에 피니언 기어(14)가 치합되는 것을 방지하며, 엔진의 시동이 꺼져 OFF된 상태에서 키 스위치를 돌려 엔진을 ON시키는 경우에는 ST단자에 전원이 원활히 공급되도록 한다.

또한 이와같은 기동전동기의 제어는 컨트롤 릴레이로써 행할 수 있다.

이 경우는 컨트롤 릴레이에 의하여 인젝터와 ECU의 각종 센서 및 연료펌프의 전원을 ON, OFF시키고 특히 엔진이 500rpm 이하로 되는 상태에서 연료펌프의 모터작동을 OFF시켜 기동전동기의 ON, OFF 제어를 행하게 된다.

한편 운행중 엔진시동이 꺼지면 ST단자를 ON시키기 위해 키 스위치를 연속반복적으로 조작하게 되는데 이 경우 기동전동기의 계자코일(11)에 열이 발생하여 소손되는 바, 계자코일의 몸체에 온도감지센서(20)를 부착하여 계자코일이 적정온도 이상이 되면 기동전동기의 전원을 OFF시켜 기동전동기를 보호할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 공기흐름센서나 컨트롤 릴레이 또는 온도감시센서에 의하여 엔진의 시동중에는 기동전동기의 ST단자 전원이 OFF된 상태를 유지케 하여 엔진의 시동정지시에는 기동전동기의 ST단자 전원을 원활하게 ON시킴과 아울러 피니언 기어의 마모, 손상과 계자코일의 소손방지에 기여하게 된 것이다.

Claims (3)

1. 흡기매니폴드의 흡입공기량 감지로 연료분사시기를 정하여 엔진의 ON상태에서 ST단자의 전원이 OFF유지되게 하는 것을 특징으로 하는 자동차의 기동전동기 제어방법.
2. 컨트롤 릴레이에 의해 연료펌프의 모터를 제어하여 엔진의 ON상태에서 ST단자의 전원이 OFF유지되게 하는 것을 특징으로 하는 자동차의 기동전동기 제어방법.
3. 계자코일의 온도를 감지하여 설정온도 이상시 ST단자의 전원을 OFF시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 기동전동기 제어방법.