KR100287445B1 - 엔진정지시동 제어장치 및 이것을 장착한 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 운전자의 적극적인 의사에 의거하여 액셀이 조작된 경우에만 엔진이 자동적으로 시동되어 발진 가능하도록 하는 엔진정지시동 제어장치 및 이를 장착한 차량을 제공함을 그 과제로 한다.
'시동모드' 중에는 동작모드신호(S301)가 'L'레벨로 되어 AND회로가 '허용(enable)' 상태로 되기 때문에, 엔진회전수가 공회전 이하에서 스톱(stop)스위치(59)가 ON상태인 경우에 스타터 스위치(58)가 ON으로 되면, 스타터 릴레이(62)가 도통하여 스타터 모터(71)가 회전한다. '정지발진모드' 중에는 AND회로(405)가 허용 상태로 되기 때문에, 엔진회전수가 이하이고, 착석스위치가 ON상태에서 스로틀(throttle)이 열리면, 스타터 릴레이(62)가 도통하여 스타터 모터(71)가 회전한다.

Description

엔진정지시동 제어장치 및 이것을 장착한 차량{Device for controlling a starting at Engine stop and Vehicle mounted with it}
본 발명은, 엔진정지시동 제어장치 및 이것을 장착한 차량에 관한 것으로, 특히, 정차중에는 엔진을 정지시키고, 정지상태에서 액셀이 조작되면 엔진을 자동적으로 재시동하여 차량을 발진시키는 엔진정지시동 제어장치 및 이것을 장착한 차량에 관한 것이다.
환경에 대한 배려와 에너지 절약의 관점에서, 특히 공회전시의 배기가스나 연료소비를 억제하기 위해, 차량을 정지시키면 엔진이 자동정지하고, 정지상태에서 액셀이 조작되어 발진을 지시하게 되면, 엔진을 자동적으로 재시동하여 차량을 발진시키는 엔진정지시동 제어장치가, 특개평 4-246252호 공보에 기재되어 있다.
이륜차 또는 삼륜차와 같은 경차량에서는, 운전자가 그 차량을 밀어 이동시키는 경우가 있다. 운전자는 승차시와 같이 핸들의 스로틀그립을 잡고 차량을 지지하게 된다. 상기한 엔진정지시동 제어장치를 이륜차 등에 적용하는 경우에는, 스로틀이 운전자의 적극적인 의사에 의거하여 열렸는지, 또는 운전자의 의사에 관계없이 열렸는지의 여부를 구별하여, 후자의 경우에는 스로틀이 열려도 엔진이 시동되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고, 운전자의 적극적인 의사에 의거하여 액셀이 조작된 경우에만 엔진이 자동적으로 시동되어 발진 가능하도록 한 엔진정지시동 제어장치 및 이것을 장착한 차량을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 차량에 장착된 엔진을, 그 운전중에는 소정의 정차조건에 응답하여 정지시키고, 정지중에는 소정의 발진조작에 응답하여 재시동시키는 엔진정지시동 제어장치에 있어서, 운전자가 차량에 승차중인 것을 검지하는 승차 검지수단과, 액셀개도가 예정치를 넘은 것을 검지하는 액셀개도 검지수단과, 승차 검지수단에 의해 운전자의 승차가 검지되고, 또한 액셀개도 검지수단에 의해 예정치 이상의 액셀개도가 검지된 것을 조건으로 엔진 시동지령을 내리는 시동 지령수단과, 엔진 시동지령에 응답하여 엔진을 시동시키는 엔진시동수단을 형성한 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 운전자가 승차상태에서 액셀을 조작한 경우에만, 즉 운전자가 적극적으로 엔진시동을 원하는 경우에만, 엔진을 액셀조작에 응답하여 자동적으로 시동시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태인 엔진정지시동 제어장치가 장착된 스쿠터형 자동이륜차의 전체 측면도,
도 2는 스쿠터형 자동이륜차의 계기판 주위의 평면도,
도 3은 시트 앞부분의 힌지부분의 구조를 개략적으로 나타낸 도,
도 4는 스로틀그립의 주요부의 단면도,
도 5는 도 1의 내연기관을 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 절단하여 나타낸 단면도,
도 6은 시동정지제어시스템의 전체 구성을 나타낸 블록도,
도 7은 주제어장치의 기능을 나타낸 블록도, 및
도 8은 주제어장치의 주요동작을 비교하여 표로 나타낸 도면이다.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 차체 앞부분 3 : 차체 뒷부분
4 : 플로어(floor)부 6 : 다운튜브
7 : 메인파이프 8 : 시트
11 : 핸들 12 : 프론트 포크(front-fork)
13 : 앞바퀴 15 : 브래킷(brackets)
16 : 링크(link)부재 17 : 스윙유니트
18 : 행거(hanger)브래킷 21 : 뒷바퀴
22 : 리어(rear)쿠션 23 : 흡기관
24 : 기화기 25 : 에어크리너
26 : 메인스탠드 27 : 킥(kick)축
28 : 킥암(kick-arm) 29 : 킥페달(kick-pedal)
200: 내연기관 201: 크랭크(crank)축
202: 크랭크 케이스 203: 실린더 블록(cylinder-block)
204: 실린더 헤드(cylinder-head) 206: 점화 플러그
210: 벨트 구동 풀리(pulley) 211: 보스(boss)
212: V벨트 250: 시동겸 발전장치
251: 내부 로우터(inner-rotor) 300: 동작모드 전환부
400: 스타터 릴레이 제어부 500: 바이스타터 제어부
600: 인디케이터(indicator) 제어부 700: 점화 제어부
800: 전조등 제어부
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일실시형태인 엔진정지시동 제어장치가 장착된 스쿠터형 자동이륜차(1)의 전체 측면도이다.
차체 앞부분(2)과 차체 뒷부분(3)은 낮은 플로어부(4)를 통해 연결되어 있고, 차체의 골격을 이루는 차체 프레임은, 일반적으로 다운튜브(6)와 메인파이프(7)로 구성된다. 연료탱크 및 수납박스(함께 도시하지 않음)는 메인파이프(7)에 의해 지지되고, 그 상방에 시트(8)가 배치되어 있다.
한편, 차체 앞부분(2)에는, 스티어링헤드(steering-head;5)에 회전 가능하게 축지지지되어 상방에 핸들(11)이 형성되고, 하방에 프론트 포크(12)가 뻗어 있고, 그 하단에 앞바퀴(13)가 회전 가능하게 축지지지되어 있다. 핸들(11)의 상부는 계기판을 겸한 핸들커버(33)로 덮여있다. 메인파이프(7)의 위로 오르는 부분의 하단에는 브래킷(15)이 돌출형성되고, 이 브래킷(15)에는, 링크부재(16)를 통해 스윙유니트(17)가 자유롭게 회동되도록 연결지지되어 있다.
스윙유니트(17)에는, 그 앞부분에 단기통인 2행정내연기관(200)이 장착되어 있다. 이 내연기관(200)에서 후방에 걸쳐 벨트식 무단변속기(35)가 구성되고, 그 뒷부분에 원심클러치를 통해 구성된 감속기구(38)에 뒷바퀴(21)가 회전 가능하게 축지지지되어 있다. 이 감속기구(38)의 상단과 상기 메인파이프(7)의 상부 굴곡부와의 사이에는 리어쿠션(22)이 사이에 장착되어 있다. 스윙유니트(17)의 상부에는, 내연기관(200)의 실린더헤드의 상부에서 연장되는 흡기관(23)에 접속된 기화기(24)와, 이 기화기(24)에 연결된 에어크리너(25)가 배설되어 있다.
유니트 스윙 케이스(31)의 하부에 돌출설치된 행거브래킷(18)에는, 메인스텐드(26)가 접합되어 있고, 벨트식 무단변속기(35)의 전동(傳動)케이스커버(36)에서 돌출한 킥축(27)에 킥암(28)의 기단이 고정부착되고, 킥암(28)의 선단에 킥페달(29)이 설치되어 있다.
도 2는, 상기 자동이륜차(1)의 계기판 주위의 평면도로서, 핸들커버(33)의 계기판(90)내에는, 스피드미터(91)와 함께 스탠바이 인디케이터(56)가 형성되어 있다. 이 스탠바이 인디케이터(56)는, 후술하고 있는 것처럼, 엔진의 정지시동 제어중에 있어서의 엔진 정지시에 점멸하고, 스로틀을 열면 곧바로 엔진이 시동되어 발진할 수 있는 상태인 것을 운전자에게 알린다. 핸들커버(33)에는, 공회전을 허가 또는 제한하기 위한 공회전스위치(53) 및 스타터 모터를 기동시키기 위한 스타터 스위치(58)가 형성되어 있다. 핸들(11)의 우측단부에는, 스로틀그립(92) 및 브레이크레버(break-lever;93)가 설치되어 있다. 또한, 좌우의 스로틀그립의 베이스 부분 등에는, 종래의 이륜차와 마찬가지로 혼(horn)스위치나 윙커(wingker)스위치를 갖추고 있지만 여기서는 그 도시를 생략한다.
도 3은, 도 1에서 점선원으로 나타낸, 시트(8) 앞부분의 힌지부분의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 본 실시형태에서는, 시트(8)의 뒷면 전방에는 힌지부재(81)가 고정되어 있다. 이 힌지부재(81)에는, 수직방향으로 긴 형상의 개구(82)가 형성되어, 차량 본체측에 고정된 힌지축(85)이 그 긴 형상의 개구(82)를 관통하여, 시트(8)는 그 힌지축(85)을 중심으로 자유롭게 요동 및 상하 이동되도록 지지된다. 상기 힌지부재(81)의 뒷면과 대향하는 차량본체측에는, 종동자(83a)를 탄성적으로 가압하는 코일스프링(83) 및 착석스위치(54)가 형성되어 있다.
이러한 구성에 있어서, 운전자가 시트(8)에 착석하고 있지 않은 비착석상태에서는, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 힌지축(85)이 긴 개구(82)의 하측 단부에 밀착 접촉할 때까지, 시트(8)가 코일스프링(83)에 의해 밀려 올라가기 때문에, 착석스위치(54)는 OFF상태로 된다.
이에 반해, 운전자가 시트(8)에 착석하고 있는 착석상태에서는, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 시트(8)가 코일스프링(83)의 탄성력에 대항하여 밀려 내려가기 때문에, 착석스위치(54)는 ON상태로 된다. 따라서, 착석스위치(54)의 상태를 감시하면, 운전자가 착석하고 있는지의 여부를 확인할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 시트(8)의 앞측에 착석스위치(54)를 설치하고 있기 때문에, 운전자의 체구가 작더라도 착석하고 있는지의 여부를 확실히 검지할 수 있다.
도 4는, 상기 스로틀그립(92)의 주요부의 단면도로서, 도 4(b)는 도 4(a)의 선Ⅰ-Ⅰ에 따른 단면도이다. 핸들파이프(181)에는, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 스로틀그립 본체(182)가 자유롭게 회동되도록 끼워져 있고, 스로틀그립 본체(182)의 주위는 그립커버(183)로 덮여 있다. 스로틀그립 본체(182)는, 그 원주를 따라 플랜지부(182a)를 구비하고, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 이 플랜지부(182a)에 스로틀와이어(185)의 일단(185a)이 걸림지지되어 있다. 스로틀그립 본체(182)는, 스프링(184)의 탄성력에 의해 항상 액셀의 폐쇄측으로 탄성적으로 가압되고, 운전자는 스프링(184)의 탄성력에 대항하여 스로틀그립 본체(182)를 개방방향으로 비틀면, 스로틀와이어(185)가 말려 스로틀이 열린다.
또한, 본 실시형태는, 스로틀그립 본체(182)가 예정각도만 열렸을 때에 접점을 닫는 스로틀스위치(52)가 형성되어 있다. 상기 스로틀스위치(52)는, 스로틀이 실제로 열리기 시작하기 전의 공회전범위의 각도θ내에서 접점이 열리도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 스로틀을 열지 않고 스로틀스위치(52)를 ON으로 할 수 있다. 따라서, 정차상태에서도 엔진을 운전자의 의사로 운전시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 공회전각도범위가 종료하여 실제로 스로틀이 열리기 시작하는 각도(>θ)(θ보다 큰 각도)로 돌입할 때에는, 스로틀스프링(도시하지 않음)의 탄성력이 새로이 더해지므로, 공회전 각도범위 내에서만 스로틀스위치(52)의 개폐가 용이하게 된다.
도 5는, 도 1에 있어서의 내연기관(200)을 선Ⅱ-Ⅱ에 따라 절단하여 나타낸 단면도이다. 내연기관(200)은, 좌우 수평방향으로 위치된 크랭크축(201)을 자유롭게 회전하도록 지지하는 크랭크케이스(202L, 202R)를 합체한 크랭크케이스(202)에, 실린더블록(203) 및 실린더헤드(204)가 순차조합되고, 실린더블록(203)에는, 도시하지 않은 배기통로 외에 실린더내경(cylinder-bore)에서 개구하는 소기(掃氣)포트로부터 소기통로(205)가 형성되어 크랭크케이스(202)의 크랭크실과 연통하고 있다.
실린더헤드(204)에는, 점화플러그(206)가 연소실을 향해 끼워 붙여져 있고, 이 점화플러그(206)의 노출부를 제외한, 실린더헤드(204) 및 실린더블록(203)은 팬쉬라우드(207)로 덮인다. 좌측 크랭크케이스(202L)는 벨트식 무단변속실 케이스를 겸하고 있고, 좌측 크랭크케이스(202L)를 관통하여 뻗은 크랭크축(201)에는 벨트구동풀리(210)가 함께 회동가능하도록 형성되어 있다.
벨트구동풀리(210)는, 고정측 풀리절반체(210L)와 가동측 풀리절반체(210R)로 이루어져 있고, 고정측 풀리절반체(210L)는 크랭크축(210)의 좌단부에 보스(211)를 통해 고정부착되고, 그 좌측에 가동측 풀리절반체(210R)가 크랭크축(201)에 스플라인(spline) 결합되어, 고정측 풀리절반체(210L)에 접근·이격할 수가 있다. 양 풀리절반체(210L·210R) 사이에는 V벨트(212)가 걸어 감겨 있다.
가동측 풀리절반체(210R)의 좌측에는 캠플레이트(215)가 크랭크축(201)에 고정부착되어 있고, 그 외주단에 형성된 슬라이드편(215a)이, 가동측 풀리절반체(210R)의 외주단에 축방향으로 형성한 캠플레이트 접동보스부(210Ra)에 자유롭게 미끄럼이동하도록 계합하여 있다. 가동측 풀리절반체(210R)의 캠플레이트(215)측 측면은,캠플레이트(215)측으로 향하여 테이퍼(taper)져 있고, 동 테이퍼면 내측에 켐플레이트(215)에 끼워져 드라이웨이트롤러(216)가 수용되어 있다.
따라서, 크랭크축(201)의 회전속도가 증가하면, 가동측 풀리절반체(210R)와 캠플레이트(215) 사이에서 함께 회전하는 드라이웨이트롤러(216)가, 원심력에 의해 원심방향으로 이동하고, 가동측 풀리절반체(210R)는 동 드라이웨이트롤러(216)에 투압되어 왼쪽으로 이동하여 고정측 풀리절반체(210L)에 접근하고 양 풀리절반체(210L, 210R) 사이에 끼워진 V벨트(212)를 원심방향으로 이동시켜 걸림지름을 크게 하도록 구성되어 있다. 걸려진 벨트구동풀리(210)에 대응하여, 뒷쪽의 도시하지 않은 벨트피동풀리에 V벨트(212)가 걸어감겨, 동력이 자동조정되어 뒤쪽의 감속기구 등으로 원심클러치를 통해 전달되어, 뒷바퀴를 구동한다.
걸려진 벨트식 무단변속기실을 좌측으로부터 덮는 전동케이스커버(220)는, 전방의 벨트구동풀리(210)에서 뒤쪽으로 연장 돌출되어 덮고 있고, 앞부근에 상기 킥축(27)이 자유롭게 회동하도록 관통지지되어 있고, 동 킥축(27)의 내측단부에는 구동 헬리컬기어(helical gear;222)가 끼움정착되어 있고, 리턴스프링(223)에 의해 힘이 가해지고 있다. 그리고 전동케이스커버(220)의 앞부분 내면에는, 크랭크축(201)과 동축으로 접동축(224)이 회동 및 축방향의 미끄럼이동이 가능하도록 지지되어 있고, 동 접동축(224)에는 피동 헬리컬기어(225)가 형성되어 상기 구동 헬리컬기어(222)와 맞물림과 동시에, 좌단에는 래칫(ratchet)휠(226)이 고정부착되어, 전체가 프릭션스프링(227)에 의해 좌측에 힘이 가해진다.
한편, 크랭크축(201)측의 보스(221)에는, 래칫휠(226)에 대향하여 래칫이 형성되어 있고, 양자는 접동축(224)의 미끄럼이동으로 접근·이격이 가능하다. 따라서, 상기 킥페달(29)이 답입되고, 킥축(27)이 리턴스프링(223)에 대항하여 회전하면, 킥축(27)과 구동 헬리컬기어(222)가 일체로 회전하며, 이것과 맞물리는 피동 헬리컬기어(225)가 접동축(224)과 일체로 회전하면서 프릭션스프링(227)에 대항하여 우측으로 미끄럼이동하고, 래칫휠(226)이 보스(211)의 래칫과 맞물려 크랭크축(201)을 강제적으로 회전시켜 내연기관(200)을 시동할 수 있다.
한편, 우측 크랭크케이스(202R)는, 크랭크축(201)을 자유롭게 회전하도록 지지하는 주베어링(209)의 좌측에 대략 원통형상으로 연장돌출되어 있고, 그 중심측에 크랭크축(201)이 돌출되어 있다. 이 우측 크랭크케이스(202R)의 원통 내에는, 스타터 모터와 AC제너레이터(generator)를 조합시킨 시동겸 발전장치(250)가 배설되어 있다.
크랭크축(201)의 선단 테이퍼부에는 내부로우터(회전내 자형(磁型)로우터)(251)가 기대(欺臺)되어, 너트(253)로 고정부착되어 일체로 회전한다. 내부로우터(251)의 내주면에는 여섯 군데의 단면 원호상의 홈이 형성되어, 각 홈에 네오듐철 보론 제의 마그네트(271)가 끼움 장착되어 있다.
내부로우터(251)의 외주위에 배설된 외부스테이터(outer-stater;270)는, 그 외측 둘레부를 크랭크케이스(202)의 원통벽(202a)에 볼트(279)에 의해 나사식으로 부착되어 지지된다. 외부스테이터(270)의 스테이터코어는, 얇은 강판을 적층하여 이루어졌고, 외측 둘레의 환상 부분에서 중심방향으로 연장돌출한 복수의 요크에 발전코일(272)과 시동코일(273)이 감겨있다. 이 발전코일(272)과 시동코일(273)은, 크랭크축방향의 내측으로 기울어져 요크에 감겨있어, 축방향 외측으로의 돌출량을 작게 한다.
한편, 크랭크케이스(202)의 원통벽(202a) 내를 축방향 내측으로 외측에 비해 크게 돌출한 발전코일(272)과 시동코일(273)은, 환상으로 되어 그 내측에 내부 공간을 형성하고 있고, 그 내부 공간에 정류브러시기구(263)가 구성되어 있다. 내부 공간에서 크랭크축(201)으로 관통된 브러시홀더(262)는, 크랭크축(201)에 대해 둘레방향의 상대적인 회전을 금지하고 축방향의 미끄럼이동만을 허용하여 끼워맞춰져 있고, 내부로우터(251)와의 사이에 스프링(274)이 사이에 장착되어 브러시홀더(262)는 축방향 내측으로 힘이 가해지고 있다.
브러시홀더(262)의 내측면에는, 복수의 소정 개소의 브러시(263)가 스프링에 의해 힘이 가해져 돌출되어 있다. 이 브러시홀더(262)의 내측면에 대향하여 정류자홀더(265)가, 중앙을 크랭크축(201)으로 관통되어 외측 둘레부를 상기 축방향 내측으로 크게 돌출한 발전코일(272)과 시동코일(273)의 부분에 고정지지되어 있다.
정류자홀더(265)의 브러시홀더(262)에 대향하는 면의 소정개소에 정류자편(267)이 동심원상으로 배설되어 있다. 고정된 정류자홀더(265)에 대해 크랭크축(201)과 함께 회전하는 브러시홀더(262)가 이접하고, 접근했을 때에는 브러시(263)가 소망하는 정류자편(267)에 접촉한다.
한편, 내부로우터(251)의 크랭크축방향 외측은, 크랭크축(201)의 선단에 나사식 결합된 너트(253)의 주위를 덮는 내원통부(231)와, 그 외측을 덮는 동심의 외원통부(232)가 축방향 외측으로 연장돌출되어 있고, 여기에 거버너기구(230)가 구성된다. 즉, 외원통부(232)는, 내주면에 테이퍼가 형성되어 거버너아웃터를 구성하고 있고, 내원통부(231)의 외주에 축방향으로 자유롭게 미끄럼이동하는 거버너인너(233)가 끼워 맞춰져 있고, 거버너인너(233)와 외원통부(232)와의 사이에 거버너웨이트인 볼(234)이 사이에 장착되어 있다.
이 거버너기구(230)의 축방향으로 미끄럼이동하는 거버너인너(233)에 일단이 고정부착된 연결축(235)이 내부로우터(251)를 크랭크축(201)과 평행하게 관통하고, 선단을 브러시홀더(262)에 끼워 장착하고 있다. 연결축(235)은, 거버너인너(233)와 브러시홀더(262)를 연결하여 서로 일체로 크랭크축 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
크랭크축(201)이 정지하고 있을 때는, 브러시홀더(262)가 스프링(223)의 힘에 의해 축방향 안쪽으로 이동하고 있어 브러시(263)가 정류자편(267)에 접촉한다. 따라서, 배터리에서 전류가 공급되면 브러시(263)와 정류자편(267)과의 접촉을 거쳐 시동코일(273)로 흘러 내부로우터(251)에 회전토크를 발생하고, 크랭크축(201)을 회전시켜 내연기관(200)을 시동시킬 수 있다.
그리고, 기관 회전수가 올라가면 원심력에 의해 볼(234)이 외원통부(232)의 테이퍼 내면을 외주방향으로 이동함으로써 거버너인너(233)를 축방향 외측으로 미끄럼이동시키고, 연결축(235)을 통해 일체로 브러시홀더(262)도 축바향 외측으로 이동하고, 소정 회전수를 넘으면 브러시(263)가 정류자편(267)에서 자동적으로 떨어지고, 이후에는 발전코일(272)에 의해 배터기로의 충전이 이루어진다.
상기 거버너기구(230)를 구성하는 외원통부(232)의 단부측 둘레부에 크랭크각 검출용 환형판상의 로우터(240)가, 그 내측 둘레부를 끼워 장착하여 일체로 설치되어 있고, 로우터(240)의 외측 둘레부에 근접하여 펄서(241)가 소정위치에 배설되어 있다. 크랭크축(201)과 내부로우터(251)를 통해 일체로 회전하는 로우터(240)의 외측 둘레부에 형성된 각인부를 펄서(241)가 검출하여 크랭크각을 판단한다. 환형판상의 로우터(240)는, 외부스테이터(270)의 발전코일(272) 및 시동코일(273)을 외측에서 덮고 있다. 그리고, 로우터(40)의 축방향 외측에 내연기관 강제 공냉용의 팬부재(280)가 일체로 설치되어 있다.
팬부재(280)는, 그 중앙원추부(280a)의 끝부분을 볼트(246)에 의해 내부로우터(251)의 외원통부(232)에 고정장착되어 있고, 그 외주에 형성된 팬(280b)은 로우터(240)에 의해 외측 방향으로 기립설치되는 구조로 되어 있다. 팬부재(280)는 팬커버(281)에 의해 덮여있다.
본 실시형태에 관한 차량용 시동겸 발전장치는 상기와 같이 구성되어, 내부로우터(251)의 축방향 내측에는 정류브러시기구(263)를 배설하고, 축방향 외측에는 정류브러시기구(263)와 따로 떼어 거버너기구(230)를 배설하였기 때문에, 크랭크축 바깥 방향으로의 팽출량이 작도록 억제된다.
또한, 외부로우터(270)의 스테이터코어의 요크에 감긴 발전코일(272) 및 시동코일(273)의 감김상태가 축방향 내측으로 치우쳐 외측으로의 돌출량을 작게 하기 때문에, 그 외측의 로우터(240)와 팬부재(280)를 축방향 외측으로 위치시키지 않아도 되고, 크랭크축 바깥 방향으로의 팽출량을 보다 작게 억제할 수 있다.
팬(280b)의 회전에 의해 팬커버(281)의 외기흡입구(281a)에서 도입되는 외기는, 중앙원추부(280a)를 따라 외주에 퍼지지만, 로우터(240)가 도입공기를 차단하여 차량용 시동겸 발전장치(250)측으로의 침입을 방지하고 있기 때문에, 차량용 시동겸 발전장치보다 더욱 안쪽(축방향 내측)에 있는 정류브러시기구(263)에는 외기가 침입하기 힘들고, 따라서 외기에 포함된 먼지의 영향을 정류브러시기구(263)가 받는 것을 방지하고 있다.
도 6은, 상기한 바와 같이 크랭크축(201)을 적접회전시키는 시동겸 발전장치(250)를 갖춘 내연기관(200)에 있어서의 시동정지 제어시스템의 전체 구성을 나타낸 블록도로서, 상기와 동일의 부호는 동일 또는 동등부분을 나타낸다.
본 실시형태의 엔진정지시동시스템은, 공회전이 제한되는 동작모드와 허가되는 동작모드를 갖추고 있다. 더욱 구체적으로 말하자면, 차량을 정지시키면 엔진이 자동정지하고, 정지상태에서 액셀이 조작되면 엔진을 자동적으로 재시동하여 차량을 발진시키는 '정지발진모드(공회전제한모드)'와, 엔진시동시의 난기운전 등을 목적으로 하여 공회전을 허가하는 '시동모드(공회전허가모드)'를 갖추고 있다.
도 2에 있어서, 엔진(200)의 크랭크축(201)에는, 이것과 동축상으로 시동겸 발전장치(250)가 연결되어 있다. 시동겸 발전장치(250)는, 스타터 모터부(71)와 AC제너레이터부(72)로 구성되고, AC제너레이터부(72)에 의한 발전전력은, 레귤레이터·렉티화이어(67)를 통해 배터리(68)에 충전된다. 상기 배터리(68)는, 메인스위치(73)를 통해 각종의 전장품(74) 및 주제어부(60)등에 전력을 공급한다.
상기 주제어장치(60)에는, 엔진회전수(Ne)를 검지하는 Ne센서(51)와, 스로틀개도가 예정개도를 넘으면 접점을 닫는 스로틀스위치(52)와, 엔진(200)의 공회전을 허가 또는 제한하는 공회전스위치(53)와, 운전자가 운전석에 착석하면 접점을 닫는 착석스위치(54)와, 차속도를 검지하는 차속센서(55)와, 후술하는 정지발진모드 안에서 점멸하는 스텐바이 인디케이터(56)와, 전조등(69)을 점등/소등시키기 위한 전조등스위치(57)와, 시동겸 발전장치(250)의 스타터 모터(71)를 구동하여 엔진(200)을 시동시키기 위한 스타터 스위치(58)와, 브레이크 조작에 응답하여 접점을 닫는 스톱스위치(59)가 접속되어 있다.
또한, 상기 주제어장치(60)에는, 점화플러그(206)를 점화시키는 점화제어장치(점화코일을 포함)(61)와, 상기 스타터 모터(71)에 전력을 공급하는 스타터 릴레이(62)의 제어단자와, 상기 전조등(69)에 전력을 공급하는 전조등릴레이(63)의 제어단자와, 카뷰레터(carburetor;66)에 장착된 바이스타터(65)에 전력을 공급하는 바이스타터 릴레이(64)의 제어단자가 접속되어 있다.
도 7은, 상기 주제어장치(60)의 기능을 나타낸 블록도로서, 상기와 동일의 부호는 동일 또는 동등부분을 나타낸다. 또한, 도 8에서는 주제어장치(60)의 주요동작을 일람표로 나타내고 있다.
동작모드 전환부(300)는, 그 엔진정지시동 제어장치의 동작모드를, 공회전스위치(53)의 상태 및 차량의 상태에 따라, 상기 공회전을 허가하는 '시동모드' 및 상기 공회전을 제한하는 '정지발진모드' 중 어느것으로 전환한다.
이 동작모드 전환부(300)에서는, 상기 공회전스위치(53)의 상태신호가 동작모드 신호출력부(301) 및 인버터(302)에 입력된다. 공회전스위치(53)의 상태신호는, OFF상태(공회전제한)에서는 'L'레벨, ON상태(공회전허가)에서는 'H'레벨을 나타낸다. 인버터(302)는, 공회전스위치(53)의 상태신호를 반전하여 출력한다.
차속계속판정부(303)는 타이머(303a)를 갖추고, 예정속도 이상의 차속이 예정시간 이상에 걸쳐 검지되면 'H'레벨의 신호를 출력한다. AND회로(304)는, 상기 판정부(303)의 출력신호와 인버터(302)의 출력신호와의 논리적을 동작모드 신호출력부(301)에 출력한다.
상기 동작모드 신호출력부(301)는, 상기 메인스위치(73)가 ON으로 되었을 때에 상기 공회전스위치(53)의 상태신호가 'H'레벨(공회전허가)이면, 공회전이 허가되는 '시동모드'를 기동한다. 또한, 이 '시동모드'때에 AND회로(304)의 출력이 'H'레벨이 되는, 즉 공회전스위치(53)가 OFF로 되어 예정속도 이상의 차속이 예정시간 이상에 걸쳐 검지되면, 동작모드를 상기'시동모드'에서 공회전이 제한되는'정지발진모드'로 이행한다. 또한, 이 '정지발진모드'에 있어서 공회전스위치(53)가 다시 ON으로 되면, 동작모드를 '정지발진모드'에서 '시동모드'로 이행한다.
스타터 릴레이제어부(400)는, 동작모드에 따라, 소정의 조건하에서 상기 스타터 릴레이(62)를 수동 또는 자동적으로 기동시킨다. 이 스타터 릴레이제어부(400)에서는, 상기 Ne센서(51)의 검지신호가 공회전 이하 판정부(401)로 공급된다. 판정부(401)는, 엔진회전수가 소정의 공회전회전수(예를 들면, 800rpm) 이하이면 'H'레벨의 신호를 출력한다. AND회로(402)는, 상기 판정부(401)의 출력신호와, 상기 스톱스위치(59)의 상태신호와, 상기 스타터 스위치(58)의 상태신호와의 논리적을 출력한다. AND회로(403)는, 상기 AND회로(402)의 출력신호와 상기 동작모드신호(S301)의 반전신호와의 논리적을 출력한다.
AND회로(404)는, 상기 공회전 이하 판정부(401)의 출력신호와, 상기 스로틀스위치(52)의 상태신호와, 상기 착석스위치(54)의 상태신호와의 논리적을 출력한다. AND회로(405)는, 상기 AND회로(404)의 출력신호와 상기 동작모드신호와의 논리적을 출력한다. OR회로(406)은, 상기 AND회로(403, 405)의 논리화를 스타터 릴레이(62)로 출력한다.
이러한 구성에 있어서, '시동모드' 중에는 동작모드신호(S301)가 'L'레벨이기 때문에 AND회로(403)가 허용상태로 된다. 따라서, 엔진회전수가 공회전 이하이고, 또한 스톱스위치(59)가 ON상태(브레이크 조작중)일 때에 스타터 스위치(58)가 운전자에 의해 ON으로 되면, 스타터 릴레이(62)가 도통하여 스타터 모터(71)가 기동된다.
이와는 반대로, '정지발진모드' 중에는 AND회로(405)가 허용상태로 된다. 따라서, 엔진회전수가 공회전 이하이고, 착석스위치가 ON상태(운전자가 운전석에 착석중)에서 스로틀이 열리면, 스타터 릴레이(62)가 도통하여 스타터 모터(71)가 기동된다.
바이스타터제어부(500)에서는, Ne센서(51)로부터의 출력신호가 Ne판정부(501)에 입력된다. 이 Ne판정부(501)는, 엔진회전수가 예정치 이상이면 'H'레벨의 신호를 출력하여 바이스타터 릴레이(64)를 닫는다. 이러한 구성에 의하면, 어떤 동작모드에 있어서도, 엔진회전수가 예정치 이상이면 연료를 짙게 할 수가 있다.
인디케이터제어부(600)에서는, Ne센서(51)로부터의 출력신호가 Ne판정부(601)에 입력된다. 이 Ne판정부(601)는, 엔진회전수가 예정치 이하이면 'H'레벨의 신호를 출력한다. AND회로(602)는, 상기 착석스위치(54)의 상태신호와 상기 Ne판정부(601)의 출력신호와의 논리적을 출력한다. AND회로(603)는, 상기 AND회로(602)의 출력신호와 상기 동작모드신호(S301)와의 논리적을 스탠바이 인디케이터(56)에 출력한다. 스탠바이 인디케이터(56)는, 입력신호가 'L'레벨이면 소등하고, 'H'이면 점멸한다.
점화제어부(700)는, 각 동작모드마다, 소정의 조건하에서 상기 점화장치(31)에 의한 점화동작을 허가 또는 금지한다. 이 점화제어부(700)에서는, 차속센서(55)의 검지신호가 주행판정부(701)에 입력된다. 상기 주행판정부(701)는, 검지신호에 의거하여 차량이 주행상태라고 판정되면 'H'레벨의 신호를 출력한다. OR회로(702)는, 상기 주행판정부(701)의 출력신호와 상기 스로틀스위치(52)의 상태신호와의 논리화를 출력한다. OR회로(703)는, 상기 OR회로(702)의 출력신호와 상기 동작모드신호(S301)의 반전신호와의 논리화를 점화제어장치(61)로 출력한다. 점화제어장치(61)는, 입력신호가 'H'레벨이면 소정의 타이밍마다 점화동작을 실행하고, 'L'레벨이면 점화동작을 중지한다.
이러한 구성에 의하면, 시동모드에서는 동작모드신호(S301)의 반전신호가 'H'레벨이기 때문에, OR회로(703)으로부터는 항상 'H'레벨의 신호가 출력된다. 따라서, '시동모드'에서는 점화제어장치(61)가 항상 점화동작을 실행한다. 이에 대해, 정지발진모드에서는, 차량주행중인지, 또는 스로틀이 열려 있는 것을 조건으로 점화동작이 실행된다. 이와는 반대로 , 정지상태이고, 또 스로틀이 닫혀 있으면 점화동작이 금지된다.
전조등제어부(800)에서는, 동작모드마다, 차량의 주행상태와 운전자의 착석상태에 따라 전조등을 자동적으로 점등 또는 소등한다. 비착석계속판정부(801)에는 착석스위치(54)의 상태신호가 입력된다. 비착석계속판정부(801)는 타이머(801a)를 구비하여, 비착석상태가 예정시간 이상에 걸쳐 검지되면 'H'레벨의 신호를 출력한다. 비점화계속판정부(802)는 타이머(802a)를 구비하여, 점화OFF의 상태가 예정시간 이상 계속되면 'H'레벨의 신호를 출력한다. OR회로(804)는, 상기 각 판정부(801, 802)의 출력신호의 논리화를 출력한다. AND회로(805)는, OR회로(804)의 출력신호와, 동작모드신호(S301)와의 논리적을 플립플롭(flip-flop;810)의 리셋단자(R)에 출력한다.
AND회로(807)는, 스로틀스위치(52)의 상태신호와 동작모드신호(S301)와의 논리적을 출력한다. Ne판정부(806)에는, Ne센서(51)의 출력신호가 입력되고, 엔진회전수가 예정치 이하이면 'H'레벨의 신호를 출력한다. AND회로(808)는, Ne판정부(806)의 출력신호와 동작모드신호(S301)의 반전신호와의 논리적을 출력한다. OR회로(809)는, 각 AND회로(807, 808)의 논리화(809)를 플립플롭(810)의 세트단자(S)에 출력한다. AND회로(811)는, 플립플롭(810)의 Q출력과 전조등스위치(57)의 상태신호와의 논리적(811)을 전조등릴레이(63)fh 출력한다. 전조등릴레이(63)은, 'H'레벨의 신호가 입력되면 전조등(69)를 점등하고, 'L'레벨의 신호가 입력되면 소등한다.
이러한 구성에 의하면, 시동모드에서는 동작모드신호(S301)의 반전신호가 'H'레벨이기 때문에 AND회로(808)가 허용상태로 된다. 따라서, 엔진이 예정회전수 이상이면, 플립플롭(810)이 세트되기 때문에, 전조등스위치(57)가 ON이면 전조등이 점등된다.
한편, 정지발진모드에서는 동작모드신호(S301)가 'H'레벨이기 때문에 AND회로(805, 807)가 허용상태로 된다. 따라서, OR회로(804)의 출력이 'H'레벨이면 플립플롭(810)이 리셋되어 전조등이 자동적으로 소등된다. 또한, 이 정지발진모드 안에서 스로틀이 열리면, AND회로(807)의 출력이 'H'레벨로 되어 전조등이 자동적으로 점등된다.
즉, 정지발진모드에 있어서의 전조등은, 비착석상태가 예정시간 이상에 걸쳐 검지되든지, 또는 점화OFF상태가 예정시간 이상 계속된 경우에 소등되어, 스로틀이 열리면 재점등된다. 이러한 구성에 의하면, 운전자가 차량에서 일시적으로 내린 경우, 또는 승차중이더라도 신호대기나 우회전대기인 경우에는, 스위치를 조작하지 않고 전조등을 소등시키고, 또한 발진과 동시에 재점등시킬 수 있다.
상기한 것처럼, 본 발명에 의하면 이하와 같은 효과가 달성된다.
(1) 운전자가 차량에 승차하고 있는지의 여부를 검지하여, 승차하고 있을 때에만, 액셀조작에 응답하여 엔진이 시동되도록 하였기 때문에, 운전자가 적극적으로 엔진시동을 원할 때에만 엔진을 자동적으로 시동시킬 수 있다.
(2) 소정의 조건하(예를 들면, 메인스위치를 ON으로 한 직후)에서는, 운전자가 승차하고 있지 않다고 하더라도, 운전자에 의한 적극적인 엔진시동조작에 응답하여 엔진이 시동되도록 하였기 때문에, 엔진시동에 관한 자유도가 넓어져, 예를 들면 난기운전 등이 가능하게 된다.
(3)운전석의 전방에 착석스위치를 설치하였기 때문에, 운전자의 체구가 작더라도 착석하고 있는지의 여부를 확실히 검지할 수 있다.
(4)스로틀그립을 돌려 엔진을 재시동시킬 때, 스로틀이 실제로 열리기 시작하기 전에 공회전범위내에서 엔진을 재시동할 수 있도록 했기 때문에, 정차상태라도 엔진을 운전자의 의사로서 운전시킬 수 있다.
(5) 운전자의 비착석상태와 엔진비점화상태가 계속되면 전조등이 자동적으로 소등되도록 하였기 때문에, 차량에서 일시적으로 내린 경우, 또는 신호대기나 우회전대기의 경우에는, 스위치를 조작하지 않고 전조등을 소등시키고, 또한 발진과 동시에 재점등시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 차량에 장착된 엔진을, 그 운전중에는 소정의 정차조건에 응답하여 정지시키고, 정지중에는 소정의 발진조작에 응답하여 재시동시키는 엔진정지시동 제어장치에 있어서,
    운전자가 차량에 승차중인 것을 검지하는 승차 검지수단과,
    액셀개도가 예정치를 넘은 것을 검지하는 액셀개도 검지수단과,
    상기 승차 검지수단에 의해 운전자의 숭차가 검지되고, 또한 상기 액셀개도 검지수단에 의해 예정치 이상의 액셀개도가 검지되는 것을 조건으로 엔진 시동지령을 발생시키는 시동지령수단과,
    상기 엔진 시동지령에 응답하여 엔진을 시동하는 엔진시동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 엔진정지시동 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔진정지시동 제어장치는,
    공회전이 허가되는 동작모드를 기동시키는 수단과,
    상기 발진조작과는 별도로 엔진의 시동만을 지시하는 시동스위치수단과,
    브레이크조작을 검지하는 브레이크조작 검지수단을 구비하고,
    상기 공회전이 허가되는 동작모드에서는, 상기 시동스위치 지시수단에 의해 엔진시동이 지시되고, 또한 브레이크조작 검지수단에 의해 브레이크조작이 검지되면, 상기 승차 검지수단에 의한 검지결과와는 관계없이 엔진 시동지령이 발생되는 것을 특징으로 하는 엔진정지시동 제어장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 승차 검지수단은, 운전자가 운전석에 착석한 것을 검지하는 착석검지수단이고,
    상기 착석검지수단은, 운전자의 착석을 운전석의 앞측에서 검지하는 것을 특징으로 하는 엔진정지시동 제어장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 액셀개도가 검지수단에 의해 검지되는 액셀개도의 예정치는, 액셀조작으로 운동하는 스로틀이 닫힘상태를 유지할 수 있는 공회전범위내인 것을 특징으로 하는 엔진정지시동 제어장치.
  5. 엔진을, 그 운전중에는 소정의 정차조건에 응답하여 정지시키고, 정지중에는 소정의 발진조작에 응답하여 재시동시키는 엔진정지시동 제어장치를 장착한 차량에 있어서,
    전조등의 급전을 제어하는 릴레이수단과,
    엔진의 점화상태를 검지하는 점화검지수단과,
    운전자가 승차중인지의 여부를 검지하는 승차 검지수단과,
    액셀개도를 검지하는 액셀개도 검지수단과,
    상기 승차 검지수단 및 점화검지수단 중 적어도 한쪽에 의한 검지결과에 기초하여 상기 릴레이수단을 차단시켜, 상기 액셀개도 검지수단에 의한 검지결과에 기초하여 상기 릴레이수단을 도통시키는 전조등제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 엔진정지시동 제어장치를 장착한 차량.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전조등제어수단은, 운전자의 비승차상태가 예정시간 이상 계속되면 상기 릴레이수단을 차단하는 것을 특징으로 하는 엔진정지시동 제어장치를 장착한 차량.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 전조등제어수단은, 엔진의 비점화상태가 예정시간 이상 계속되면 상기 릴레이수단을 차단하는 것을 특징으로 하는 엔진정지시동 제어장치를 장착한 차량.
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