KR100209333B1 - 차량용 시동전원 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진구동상태에서 운전자의 오조작으로 인해 발생하는 스타팅모터의 손상을 방지하도록 하는 차량용 시동전원 차단장치에 관한 것이다.

본 발명은 엔진을 구동시키기 위한 시동모드의 접점(a)을 갖는 점화스위치(S1), 상기 점화스위치(S1)를 시동모드로 조작함에 따라 스타팅릴레이(K1)를 통해 배터리 전원(B+)이 공급되어 엔진을 점화하는 스타팅모터(M)가 구비된 차량용 시동장치에 있어서, 엔진의 구동상태를 감지하는 엔진구동감지수단(20), 상기 엔진구동감지수단(20)의 출력단과 상기 점화스위치(S1)의 시동모드 접점(a)에 접속되는 논리곱회로(30), 상기 논리곱회로(30)의 출력신호에 따라 상기 배터리와 상기 스타팅모터(M)와의 통전을 차단하는 전원차단회로(40)로 구성된다.

Description

차량용 시동전원 차단장치

제1도는 종래의 차량용 시동장치의 회로도.

제2도는 본 발명의 차량용 시동전원 차단장치의 회로도.

제3도 및 제4도는 본 발명에 의한 엔진구동감지수단의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

M : 스타팅모터 K1, K2 : 릴레이

S1 : 점화스위치 20 : 엔진구동감지수단

22 : 발전기 23 : 정류회로

24 : 비교기 25 : 초음파센서

26 : 발진증폭기 27 : 수신증폭기

28 : 복조기 30 : 논리곱회로

40 : 전원차단회로 TR1 : 트랜지스터

본 발명은 차량용 시동전원 차단장치에 관한 것으로, 좀더 상세하는 엔진구동 상태에서 운전자의 오조작으로 인해 발생하는 스타팅모터의 손상을 방지하도록 하는 차량용 시동전원 차단장치에 관한 것이다.

제1도에 도시한 바와같이, 자동차 엔진의 시동을 걸기 위해 작동되는 통상의 스타팅모터(M)는 스타팅릴레이(K1)의 가동접점(K1b)의 후단에 접속되며, 상기 스타팅릴레이(K1)의 코일(K1a)은 운전석에 마련되며 배터리전원(B+)을 단속하는 점화스위치(S1)의 후단에 접속되어, 점화스위치(S1)를 온상태로 조작하면 스타팅릴레이(K1)의 코일(K1a)이 여자되어 가동접점(K1b)이 온상태가 되고 이에 따라 배터리 전원(B+)이 스타팅코터(M)로 인가되도록 하는 전기회로로 구성된다.

상기 점화스위치(S1)는 스타팅모터(M)에 배터리 전원을 인가하는 시동모드의 접점(a)과, 스타팅모터(M)의 회전작동으로 엔진시동이 걸린 상태에서 연료계통 및 엔진제어계통에 전원을 공급하는 점화모드의 접점(b)과, 엔진시동이 꺼진 상태에서의 액세서리장치에 전원을 공급하는 액세서리모드의 접점(c)과, 전원을 차단하는 오프모드의 접점(off)을 갖는다. 또한, 운전자가 키를 돌려 점화스위치(S1)를 시동모드(a)로 조작하다가 키에서 손을 떼면 상기 점화스위치(S1)는 리턴스프링의 작용에 의해서 자동으로 점화모드(b)로 옮겨가도록 기계적으로 구성되어 있는데, 엔진 시동을 위하여 회전속도를 줄이고 구동토크를 크게 한 스타팅모터(M)가 엔진점화 후에 빠른 엔진회전속도에 의해서 스타팅모터(M)가 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다.

그런데, 통상의 자동차는 엔진시동이 느껴지지 못할 정도로 방음, 방진이 잘 처리되어 제작되기 때문에, 엔진의 시동이 이미 걸린 상태에서도 운전자가 이를 오판하여 재시동하게 되는 경우가 빈번하다. 만약, 시동이 걸려 엔진이 회전하는 상태에서 운전자가 이를 오판하여 재차 점화스위치(S1)를 시동모드(a)로 돌려 스타팅모터(M)를 작동시키게 된다면, 스타팅모터(M)에 구비된 클러치의 작용에 의해서 엔진과 스타팅모터(M)의 동력축이 서로 결합되므로, 엔진의 빠른 회전속도와 스타팅모터(M)의 느린 회전속도로 인하여 스타팅모터(M)의 코일이 기어 등이 마모 또는 파손되는 손상을 초래하게 된다.

따라서, 종래에는 엔진이 구동되는 상태에서 운전자가 오조작하여 스타팅모터를 작동시킬 때, 스타팅모터로 공급되는 배터리전원을 차단되도록 하는 시동전원 차단장치가 요구되었다.

본 발명은 이와같은 요구에 부응하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 엔진의 시동상태에서는 운전자가 점화스위치를 시동모드로 조작하여도 배터리전원이 스타팅모터로 공급되지 않도록 하는 차량용 시동전원 차단장치를 제공하려는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명의 차량용 시동전원 차단장치의 회로도이고, 제3도 및 제4도는 본 발명에 의한 엔진구동감지수단의 구성도이다.

제2도에 도시된 바와같이, 본 발명은 엔진을 구동시키기 위한 시동모드의 접점(a)을 갖는 점화스위치(S1), 상기 점화스위치(S1)를 시동모드로 조작함에 따라 스타팅릴레이(K1)를 통해 배터리 전원(B+)이 공급되어 엔진을 점화하는 스타팅모터(M)가 구비된 차량용 시동장치에 있어서, 엔진의 구동상태를 감지하는 엔진구동감지수단(20), 상기 엔진구동감지수단(20)의 출력단과 상기 점화스위치(S1)의 시동모드 접점(a)에 접속되는 논리곱회로(30), 상기 논리곱회로(30)의 출력신호에 따라 상기 배터리와 상기 스타팅모터(M)와의 통전을 차단하는 전원차단회로(40)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 엔진구동감지수단(20)의 제1실시예로 도시된 제3도를 참조하면, 엔진구동감지수단(20)은 엔진동력이 전달되는 플라이휠(11)의 회전축에 회전자가 결합되는 발전기(22)와, 상기 발전기(22)의 후단에 접속되는 정류회로(23)와, 상기 정류회로(23)의 출력단에 접속되어 그 출력신호의 전압이 소정치 이상일 때에 하이신호를 출력하는 비교기(24)로 구성된다.

또, 제2실시예로 도시된 제4도를 참조하면, 상기 엔진구동감지수단(20)은 엔진의 플라이휠(11)을 향하여 엔진하우징(12)의 소정위치에 설치되는 초음파센서(25)와, 상기 초음파센서(25)에 초음파신호를 제공하는 발진증폭기(26)와, 상기 초음파센서(25)의 신호를 수신하는 수신증폭기(27)와, 상기 수신증폭기(27)에서 증폭된 신호 중 주파수변화분을 도출하는 복조기(28)와, 상시 복조기(28)의 출력단에 접속되어 그 출력신호의 전압이 소정치 이상일 때에 하이신호를 출력하는 비교기(24)로 구성된다.

또, 제1실시예와 제2실시예에 설명한 상기 비교기(24)는 엔진의 회전속도가 엔진구동의 아이들(idle) 속도 이상으로 구동되면 시동이 걸려있는 상태라 판별하여 이를 전기적신호로 검출하기 위한 것으로, 상기 비교기(24)에는 엔진의 비시동상태에서 점화스위치(S1)를 시동조작할 때의 스타팅모터(M)에 의한 엔진회전속도에서는 로우신호가 출력되도록 하기 위해서 기준전압이 설정되도록 한다.

제1실시예에 의하면, 상기 엔진구동감지수단(20)은 엔진이 구동하면 엔진의 동력이 전달되는 플라이휠(11)의 회전축에 결합되는 회전자가 회전하여 발전기(22)에서 교류신호가 출력되도록 하고, 이 교류신호를 정류회로(23)를 통해 직류신호로 변환한 후, 비교기(24)에서 전압레벨이 판별되도록 하여, 엔진시동여부의 신호로 출력하도록 구성된다.

또한, 제2실시예에 의하면, 상기 엔진구동감지수단(20)은 엔진이 구동하면 엔진의 동력이 전달되어 회전하는 플라이휠(11)에 초음파를 송수신하여, 수신된 초음파가 도플러효과에 의하여 변조된 주파수신호분을 복조기(28)를 통해 도출하고, 이 복조된 신호의 전압레벨이 비교기(24)에서 판별되도록 하여, 엔진시동여부의 신호로 출력하도록 구성된다.

상기 전원차단회로(40)는 상기 논리곱회로(30)의 후단에 트랜지스터(TR1)의 베이스가 접속되고, 이 트랜지스터(TR1)의 컬렉터에 전원차단용 릴레이(K2)의 코일이 접속되고, 이 릴레이(K2) 코일은 가동접점의 일 단과 공통접속되어 점화스위치(S1)의 시동모드 접점(a)에 접속되고, 상기 릴레이(K2) 가동접점의 타 단은 스타팅모터(M)에 접속되어 상기 논리곱회로(30)의 출력신호가 하이레벨일 때 스타팅모터(M)에 공급되는 전원이 차단되도록 구성되는데, 상기 릴레이(K2)는 가동접점이 코일의 여자상태에서는 오프되고 코일의 비여자상태에서는 온되는 릴레이(K2)이다.

이와같이 구성되는 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

운전자가 엔진시동이 걸려 있는 것을 알지 못하여 점화모드로 조작되어 있던 점화스위치(S1)를 시동모드로 조작한다면, 배터리 전원(B+)이 점화스위치(S1)의 시동모드 접점(a)로 출력되어 릴레이(K2)의 코일을 여자하므로 릴레이(K2)의 가동접점이 온되어 배터리의 전원전류가 릴레이(K2)의 가동접점을 통해 스타팅모터(M)로 흐르게 된다.

이때, 논리곱회로(30)의 일 입력단에는 점화스위치(S1)의 시동모드 점점(a)로부터 하이신호가 인가되고, 타 입력단에는 엔진구동감지수단(20)로부터 하이신호가 인가된다. 이에 따라 논리곱회로(30)는 엔진구동상태에서 시동조작되고 있음을 판별하여 하이신호를 출력하게 되고, 이 신호가 인가되는 전원차단회로(40)의 트랜지스터(TR1)는 턴온되어 릴레이(K2)의 코일을 여자하고, 이에 따라 릴레이(K2)의 가동접점은 스위치오프되어 전술한 바와같이 스타팅모터(M)로 흐르던 배터리의 전원전류를 차단하게 된다.

따라서, 본 발명은 엔진이 구동되는 상태에서는 점화스위치를 시동모드로 조작하여도 스타팅모터로 공급되는 전원이 차단되도록 하여 운전자의 오조작으로 인한 스타팅모터의 손상을 방지하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 엔진을 구동시키기 위한 시동모드의 접점(a)을 갖는 점화스위치(S1), 상기 점화스위치(S1)를 시동모드로 조작함에 따라 스타팅릴레이(K1)를 통해 배터리 전원(B+)이 공급되어 엔진을 점화하는 스타팅모터(M)가 구비된 차량용 시동장치에 있어서, 엔진의 구동상태를 감지하는 엔진구동감지수단(20), 상기 엔진구동감지수단(20)의 출력단과 상기 점화스위치(S1)의 시동모드 접점(a)에 접속되는 논리곱회로(30), 상기 논리곱회로(30)의 출력신호에 따라 상기 배터리와 상기 스타팅모터(M)와의 통전을 차단하는 전원차단회로(40)로 구성되며, 상기 엔진구동감지수단(20)은 엔진동력이 전달되는 플라이휠(11)에 회전자가 결합되는 발전기(22)와, 상기 발전기(22)의 후단에 접속되는 정류회로(23)와, 상기 정류회로(23)의 출력단에 접속되어 그 출력신호의 전압이 소정치 이상일 때에만 하이신호를 출력하는 비교기(24)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 시동전원 차단장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 엔진구동감지수단(20)은 엔진동력이 전달되는 플라이휠(11)을 향하여 엔진하우징(12)의 소정위치에 설치되는 초음파센서(25)와, 상기 초음파센서(25)에 초음파신호를 제공하는 발진증폭기(26)와, 상기 초음파센서(25)의 신호를 수신하는 수신증폭기(27)와, 상기 수신증폭기(27)에서 증폭된 신호 중 주파수변화분을 도출하는 복조기(28)와, 상시 복조기(28)의 출력단에 접속되어 그 출력신호의 전압이 소정치 이상일 때에만 하이신호를 출력하는 비교기(24)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 시동전원 차단장치.