KR100569306B1 - 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템의 제어방법에 관한 것으로서, 운전자가 엔진 시동을 위해 시동키를 돌려 점화스위치를 시동위치로 조작한 후, 일정한 시간동안, 엔진회전수 및 접점플레이트의 M단자의 전압이 기설정된 기준값과 비교하여 기준값 이상일 시에 이를 오버런상태로 판단하여 엔진의 연료 공급을 제한할 뿐만 아니라, 운전자가 인식할 수 있도록 경고등을 작동시킴으로써, 운전자의 조작미숙으로 인한 시동모터의 오버런을 방지하고, 결국 시동모터의 손상 및 내구력 저하를 억제하여 차량의 화재를 방지할 수 있는 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템의 제어방법에 관한 것이다.

자동차, 시동모터, 발화 경고 및 방지시스템, 제어방법

Description

자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템의 제어방법{Method for controlling System for warning and preventing firing in starter motor for automobile}

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템을 나타내는 회로도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템의 제어방법을 나타내는 순서도,

도 3은 종래의 시동모터를 포함하는 일반적인 기동 시스템을 개략적으로 도시한 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 배터리 20 : 점화스위치

30 : 시동모터 31 : 접점플레이트

32 : B단자 33 : M단자

34 : 피니언기어 40 : 시동릴레이

50 : 링기어 60 : 제어유닛

70 : 경고등

본 발명은 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템의 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전자가 엔진 시동을 위해 시동키를 돌려 점화스위치를 시동위치로 조작한 후, 일정한 시간동안, 엔진회전수 및 접점플레이트의 M단자의 전압이 기설정된 기준값과 비교하여 기준값 이상일 시에 이를 오버런상태로 판단하여 엔진의 연료 공급을 제한할 뿐만 아니라, 운전자가 인식할 수 있도록 경고등을 작동시킴으로써, 운전자의 조작미숙으로 인한 시동모터의 오버런을 방지하고, 결국 시동모터의 손상 및 내구력 저하를 억제하여 차량의 화재를 방지할 수 있는 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진을 시동하려면 최초의 흡입행정 및 압축행정에 필요한 힘을 외부에서 공급해야 하는데, 이에 필요한 시스템을 기동 시스템이라 하고, 이 기동 시스템에는 회전력을 엔진의 플라이 휠에 전달하는 시동모터가 포함된다.

시동모터를 포함하는 통상적인 기동 시스템의 일 실시예를 첨부한 도 3에 개략적으로 도시하였다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 기동 시스템은 엔진 크랭킹(cranking)을 위한 토오크를 발생시키는 시동모터(30)와, 이 시동모터(30)의 구동전원을 제공하는 배터리(10)와, 시동모터(30)로의 배터리(10)의 전원을 인가하는 점화스위치(20) 및 시동릴레이(40) 등을 포함하여 이루어진다.

운전자가 시동키를 시동 위치(IG)로 돌렸을 때 릴레이 구동신호를 출력하여 시동릴레이(40)를 온(on) 작동시키면 시동모터(30)로 배터리(10)의 전원이 인가되는 바, 전원을 공급받은 시동모터(30)가 회전을 시작함으로써, 시동모터(30)의 회전력이 플라이 휠(미도시)의 링기어(50)에 전달되고, 엔진이 시동되는 것이다.

통상, 엔진의 시동을 위해서는 운전자가 시동키를 돌려 점화스위치(20)를 시동 위치(IG)로 조작한 후 느낌으로 시동이 걸렸는지를 판단하여야 하고, 시동이 걸렸다 판단되면 점화스위치(20)의 시동 위치를 해제하도록 되어 있다.

그러나, 종래에는 상기와 같이 시동후 시동모터(30)의 전원공급해제를 오직 운전자의 느낌만으로 수행하였으므로 운전자 조작미숙으로 시동이 걸리고 난 후에도 오랜 시간동안 시동모터(30)에 전원이 공급될 수 있다.

또한, 시동 시, 운전자가 시동키를 돌려 점화스위치(20)를 온 (ON)위치에서 시동 위치로 조작한 다음, 시동키를 놓으면 키셋(key-set)의 스프링 반력에 의해 다시 온 위치로 리턴되어야 하나, 정교하지 못한 사제(私製)키 사용, 피니언기어(34) 리턴불량, 점화스위치(20) 리턴불량, 시동릴레이(40) 접점융착, 접점플레이트(31)의 B,M단자(32,33) 융착 등으로 시동 위치에 고정될 수 있다.

이는 시동모터(30)를 오버런(over-run)시킬 수 있고, 결국 영구적인 손상을 유발할 수 있으며, 더욱이 상기 문제점 중, 차량의 시동 시, 순간 약 1000A 이상의 기동전류가 흐르고, 이로인해 접점플레이트(31)부에 스파크가 발생하게 된다.

상기 스파크의 발생은 시동모터(30)의 접점플레이트(31)가 B,M단자(32,33)와 융착되도록 하고, 그로인해 피니언기어(34)가 계속 돌출된 상태로 유지되도록 하여 링기어(50)와 맞물린 상태로 주행하도록 함으로써, 상기 시동모터(30)의 오버런을 계속적으로 지속되도록 하여 차량화재를 발생시키게 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 운전자가 엔진 시동을 위해 시동키를 돌려 점화스위치를 시동위치로 조작한 후, 30초동안, 엔진회전수 및 접점플레이트의 M단자의 전압이 기설정된 기준값 즉, 엔진회전수 600RPM, M단자의 전압 5V와 비교하여 상기 기준값 이상일 시에 이를 오버런상태로 판단하여 엔진의 연료 공급을 제한할 뿐만 아니라, 운전자가 인식할 수 있도록 경고등을 점멸작동에서 지속작동으로 변환시킴으로써, 운전자의 조작미숙으로 인한 시동모터의 오버런을 방지하고, 결국 시동모터의 손상 및 내구력 저하를 억제하여 차량의 화재를 방지할 수 있는 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템은 엔진 크랭킹(cranking)을 위한 토오크를 발생시키는 시동모터(30)와, 이 시동모터(30)의 구 동전원을 제공하는 배터리(10)와, 시동모터(30)로의 배터리(10)의 전원을 인가하는 점화스위치(20) 및 시동릴레이(40) 등을 포함하여 이루어진 기동 시스템에 있어서,

상기 점화스위치(20)의 시동신호 및 엔진회전수와 상기 시동모터(30)의 접점플레이트(31)에 형성된 M단자(33)의 전압을 소정 시간동안 입력받아 기 설정된 기준값과 비교하여 기준값 이상일 시에 엔진의 연료 공급을 제한하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 점화스위치(20)의 시동신호 및 엔진회전수와 상기 접점플레이트(31)의 M단자(33)의 전압이 소정 시간동안 기 설정된 기준값 이상에서, 상기 소정 시간을 경계로 경고등(70)이 점멸상태에서 지속적인 점등상태로 변환되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템의 제어방법은 점화스위치(20)의 온 위치조작시 제어유닛(60)에 최초 전원이 입력된 후, 상기 제어유닛(60)의 메모리를 초기화하는 단계와,

타이머를 작동시켜 경고등(70)을 1초 ≤시간〈 30초동안, 점멸상태에 있게 하는 단계와,

엔진회전수 〉600RPM일 경우, 엔진의 아이들(IDLE)상태로 인식하고 시동모터의 접점플레이트에 있는 M단자(33)의 전압 〉5V임을 판정하는 단계와,

상기 엔진회전수 ≤600RPM일 경우, 엔진의 크랭킹(CRANKING)상태로 인식하여 초기상태로 복귀하는 단계와,

상기 M단자(33)의 전압 〉5V일 경우, 시간 T = 30초임을 판정하는 단계와,

상기 M단자(33)의 전압 ≤5V일 경우, 시동모터(30)의 피니언기어(34)가 플라 이휠의 링기어(50)에서 이탈되어 상기 시동모터(30)가 정지한 것으로 인식하여 제어를 완료하는 단계와,

상기 시간 T = 30초일 경우, 엔진의 연료공급을 제한하는 동시에 경고등(70)을 점멸상태에서 지속적인 점등상태로 유지하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 시동모터의 발화방지 시스템을 나타내는 회로도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 시동모터의 발화방지 시스템의 제어방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 바람직한 구현예 있어서, 차량화재 원인을 원천적으로 해결하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이, 일정시간 동안, 제어유닛(60)은 점화스위치(20)의 시동신호 및 엔진회전수와 상기 접점플레이트(31)의 M단자(33)의 전압을 입력받아 기 설정된 기준값과 비교하여 기준값 이상일 시에 이를 오버런상태로 판단하여 운전자에게 인지시킬 수 있도록 경고등(70)을 작동시킬 뿐만 아니라, 엔진의 연료 공급을 제한하게 된다.

상기 제어유닛(60)은 점화스위치(20)의 시동 및 엔진의 동작 상태 그리고, 시동모터(30)의 접점플레이트(31)에 형성된 M단자(33)의 전압에 따라 상기 경고등(70) 작동 및 엔진의 연료 공급을 제어하도록 임의의 구성으로 할 수 있으나, 일예로는 상기 조건에 따라 설정된 로직을 수행하도록 프로그램된 마이크로 프 로세서라 할 수 있으며, 상기 마이크로 프로세서는 엔진을 제어하는 통상의 ECU로 할 수 있다.

한편, 본 발명의 시동모터(30)를 포함하는 일반적인 기동 시스템은 종래의 기동 시스템과 동일한 구성으로 되어 있으며, 이러한 기동 시스템의 구성장치는 위에서 자세히 언급하였으므로 본 발명의 구성에서는 삭제하기로 한다.

이하, 본 발명에 따른 자동차용 시동모터(30)의 발화 경고 및 방지시스템에 대한 제어방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

운전자가 시동키를 점화스위치(20)에 삽입한 후, 온(ON) 위치로 조작함에 따라 배터리(10)의 전원이 입력 개시되도록 되어 있고, 엔진의 시동을 위해 시동키를 시동(s)단 위치로 돌려 조작하는 동안, 그 시동신호가 계속적으로 상기 제어유닛(60)에 입력된다.

이때, 상기 입력되는 배터리(10)의 전원은 제어유닛(60)에 인가되는 주 작동전원이 되며, 상기 제어유닛(60)은 최초 전원이 입력된 후, 메모리를 초기화하게 되며, 타이머(미도시)가 작동하게 되어 경고등(70)이 1초에서 30초 동안 점멸상태에 있게 된다.

상기 시동신호는 운전자가 시동키를 점화스위치(20)에 삽입한 후, 온위치로 조작하면 이루어지게 되는 바, 이때 상기 시동릴레이(40)의 여자단인 코일측에 통전이 이루어지면서 이 시동릴레이(40)가 온 작동되고, 이로써 배터리(10)의 전원이 시동릴레이(40)의 가동접점을 통해 시동모터(30)로 공급된다.

상기와 같이 시동이 이루어지는 동안, 상기 제어유닛(60)은 계속해서 엔진회 전수(RPM) 신호를 입력받은 다음, 시동모터(30)의 M단자(33) 전압을 입력받게 되는 바, 상기 엔진회전수 〉600RPM일 경우, 엔진의 아이들(IDLE)상태로 인식하게 되고, 상기 M단자(33)의 전압 〉5V임을 판정하게 된다.

이는 시동 후, 엔진회전수가 아이들 RPM 이상에서도 계속하여 상기 M단자(33)에 전압이 상기와 같이 5V 이상으로 유지될 경우에는 상기 시동모터(30)의 피니언기어(34)가 링기어(50)와 맞물린 상태로 인식하여 이를 오버런(over-run) 상태로 파악하게 된다.

한편, 상기 엔진회전수 ≤600RPM일 경우, 엔진의 크랭킹(CRANKING)상태로 인식하여 초기상태로 복귀하게 된다.

그리고, 상기 M단자(33)의 전압 〉5V일 경우, 시간 T = 30초임을 판정하게 된다.

상기 시간 T = 30초일 경우, 엔진의 연료공급을 제한하는 동시에 경고등(70)을 점멸상태에서 지속적인 점등상태로 유지하게 되어 운전자에게 긴급상황을 알리게 된다.

한편, 상기 M단자(33)의 전압 ≤5V일 경우, 시동모터(30)의 피니언기어(34)가 플라이휠의 링기어(50)에서 이탈되어 상기 시동모터(30)가 정지한 것으로 인식하게 되고 그로인해 정상 엔진상태인 것으로 판정하게 된다.

또한, 시간 T = 30초인 경우를 제외하고 그 이전시간인 경우에는 계속하여 경고등(70)이 점멸상태에 있게 되며, 상기 타이머는 계속 작동하게 된다.

따라서, 이와 같이 작동하는 본 발명에 따른 자동차용 시동모터(30)의 발화 경고 및 방지장치는 시동모터(30)의 오버런을 방지하여 차량의 화재를 미연에 방지하게 되는 신개념의 기술인 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템의 제어방법에 의하면, 운전자의 조작미숙으로 인한 시동모터의 오버런을 방지하고, 결국 시동모터의 손상 및 내구력 저하를 억제하여 차량의 화재를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 점화스위치(20)의 온 위치조작시 제어유닛(60)에 최초 전원이 입력된 후, 상기 제어유닛(60)의 메모리를 초기화하는 단계와,

   타이머를 작동시켜 경고등(70)을 1초 ≤시간〈 30초동안, 점멸상태에 있게 하는 단계와,

   엔진회전수 〉600RPM일 경우, 엔진의 아이들(IDLE)상태로 인식하고 시동모터의 접점플레이트에 있는 M단자(33)의 전압 〉5V임을 판정하는 단계와,

   상기 엔진회전수 ≤600RPM일 경우, 엔진의 크랭킹(CRANKING)상태로 인식하여 초기상태로 복귀하는 단계와,

   상기 M단자(33)의 전압 〉5V일 경우, 시간 T = 30초임을 판정하는 단계와,

   상기 M단자(33)의 전압 ≤5V일 경우, 시동모터(30)의 피니언기어(34)가 플라이휠의 링기어(50)에서 이탈되어 상기 시동모터(30)가 정지한 것으로 인식하여 제어를 완료하는 단계와,

   상기 시간 T = 30초일 경우, 엔진의 연료공급을 제한하는 동시에 경고등(70)을 점멸상태에서 지속적인 점등상태로 유지하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 시동모터의 발화 경고 및 방지시스템의 제어방법.

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