KR100828750B1

KR100828750B1 - 안티 스타트 오버런 장치

Info

Publication number: KR100828750B1
Application number: KR1020060126472A
Authority: KR
Inventors: 이영종
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-05-09

Abstract

본 발명은 안티 스타트 오버런 시스템에 관한 것으로서, 저전압이나 냉온 상태에서도 시동 신뢰성을 확보하는 특징을 가진다. 본 발명은 스타트 모터의 구동전류의 공급/차단에 대하여 스위칭하는 스타트 릴레이와, 이그니션 스위치(IG S/W)와 상기 스타트 릴레이 사이에 위치하여, 상기 스타트 릴레이를 여자시키는 전류의 공급/차단에 대하여 스위칭하는 서브 릴레이와, 엔진 런닝 상태에서 재시동 시도가 있을 시에는 상기 서브 릴레이를 여자시켜 상기 이그니션 스위치와 스타트 릴레이 사이를 오픈시켜 상기 스타트 릴레이로의 전류 공급을 차단하는 제어부를 포함한다.

차량, 자동차, 시동, 이그니션키, 엔진, 안티 스타트 오버런, 릴레이

Description

안티 스타트 오버런 장치{Apparatus for anti start overrun}

도 1은 사용자 키 조작에 의한 일반적인 시동 장치를 도시한 블록도이다.

도 2는 안티 스타트 오버런 시스템 적용시의 일반적인 시동장치를 도시한 블록도이다.

도 3은 일반적인 안티 스타트 오버런이 적용된 시동 장치에서 동작 그래프를 도시한 그림이다.

도 4는 일반적인 시동 장치에서 동작 그래프이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서브 릴레이가 적용된 안티 스타트 오버런 시스템의 회로 블록도이다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 노멀 클로즈 릴레이가 적용된 안티 스타트 오버런 시스템의 회로 블록도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

50: 전자제어장치 51: 스타트 릴레이

52: 스타트 모터 53: 서브 릴레이

56: 이그니션 스위치

본 발명은 안티 스타트 오버런 시스템에 관한 것으로서, 저전압이나 냉온 상태에서도 시동 신뢰성을 확보하는 특징을 가진다.

일반적으로 자동변속기를 장착한 차량의 시동은, 도 1에 도시한 바와 같이 운전자에 의해 키 조작이 이루어지면 인히비터 스위치(13; inhibitor S/W)가 주차단(P)이나 중립단(N)에 놓여 있을 경우, 스타트 릴레이(11)로 전류가 흘러 스타트 릴레이를 여자시키게 되고 따라서 밧데리에서 공급하는 전류가 스타트 모터(12)로 흘러 엔진이 회전하게 된다.

즉, 운전자가 차량의 시동을 걸려면 먼저, 변속레버를 주차(P)나 중립(N)위치에 고정시켜 인히비터 스위치(13; inhibitor S/W)를 단락 시킨 후, 시동 키를 이그니션 스위치(14; IG S/W)에 꽂아 시동 온 위치(ST)로 하게 하면, 스타트 릴레이(11)로 전기회로가 형성되면서 스타트 모터(12)를 작동시켜 엔진 시동이 걸리게 된다.

한편, 시동이 걸려 엔진이 런닝 상태에서 운전자가 시동이 안 걸린 줄 알고 재시동을 위해 시동 키를 돌리면, '따따닥'하는 소리가 나면서 엔진에 부하 스트레스를 주게 된다. 따라서 엔진이 회전하고 있는 상태에서는 재시동이 걸리지 않도록 하는 안티 스타트 오버런 시스템(anti start over-run system)이 채택되고 있다.

도 2는 상기 안티 스타트 오버런 시스템의 회로 블록도를 도시한 것으로서, 운전자가 시동 키를 조작하면 인히비터 스위치(23)가 주차단(P)과 중립단(N)일 경우 스타트 릴레이로 전류가 흘러 전자제어장치(22;ECU)로 들어간다. 전자제어장치(22;는 엔진 런닝 상태인지 판단 후 전류를 흐르게도 하고 흐르지 않게 한다. 즉, 엔진이 런닝상태일 때는 전류를 흐르지 않게 하여 스타트 릴레이(20)를 여자시키지 않게 하고 엔진이 런닝상태가 아닐 경우에는 전류를 흐르게 하여 스타트 릴레이(20)를 여자시켜 스타트 모터(21)를 회전시킨다. 예를 들어, 스타트 릴레이의 출력단을 전자제어장치 내부의 트랜지스터의 이미터(E)에 연결하여, 엔진의 런닝상태의 조건에 따라 베이스(B)의 인가전압을 결정함으로써 전류의 흐름 여부를 결정할 수 있다.

그런데 상기의 안티 스타트 오버런 시스템의 경우 밧데리 방전 또는 주변 냉온도로 인해 밧데리가 저전압 상태로 되어 있을 시에, 시동 불량이 발생하는 문제가 있다. 즉, 밧데리 전압이 낮거나 냉시동 시에서 운전자가 시동 키를 돌려 스타팅을 시키면, 순간적으로 밧데리 전압이 전자제어장치의 리셋전압 이하로 떨어져 전자제어장치가 리셋되고, 리셋된 전자제어장치가 스타트 릴레이를 제어하지 못하기 때문에 시동이 걸리지 않는 문제가 있다.

예를 들어, 도 3의 안티 스타트 오버런 시스템에서 동작 그래프를 참조하면, 11.5[V]의 밧데리 저전압 상태에서 시동 키 조작이 있게 되면, 전자제어장치에 공급되는 전압이 리셋 전압인 6.3[V]보다 더 적은 4.8[V]로 떨어지기(31) 때문에 전자제어장치는 리셋(33) 되고, 이로 인해 전자제어장치 내의 안티 스타트 오버런 제 어가 이루어지지 않아 스타트 릴레이 제어 중지(32)되고, 결과적으로 시동이 안 걸리는 모습을 볼 수 있다. 그런데, 안티 스타트 오버런이 적용 안 되는 일반적인 시동 시스템은, 도 4에 도시한 바와 같이 저전압 상태에서 시동이 걸려 공급 전압이 떨어져(41) 전자제어장치가 리셋(42)되더라도 전자제어장치가 스타트 릴레이의 구동에 관여하지 않기 때문에 그래프와 같이 시동이 걸림(43)을 알 수 있다.

결국, 동일한 밧데리 상태 조건 하에서, 일반적인 시동 시스템은 시동이 걸리지만 안티 스타트 오버런이 적용되는 시동 시스템에서는 시동이 안 걸리는 경우가 발생하는 문제가 있다. 이는 소비자 입장에서 볼 때 밧데리 시동관련 클레임이 증대되어 신뢰성 하락의 문제가 있다.

상기의 문제점을 해결하고자 본 발명은 안출된 것으로서, 차량의 안티 스타트 오버런 시스템에 있어서 저전압이나 밧데리 방전시에도 안정적으로 시동이 걸리도록 함을 목적으로 한다.

상기 목적을 이루기 위하여 본 발명은, 스타트 모터의 구동전류의 공급/차단에 대하여 스위칭하는 스타트 릴레이와, 이그니션 스위치(IG S/W)와 상기 스타트 릴레이 사이에 위치하여, 상기 스타트 릴레이를 여자시키는 전류의 공급/차단에 대하여 스위칭하는 서브 릴레이와, 엔진 런닝 상태에서 재시동 시도가 있을 시에는 상기 서브 릴레이를 여자시켜 상기 이그니션 스위치와 스타트 릴레이 사이를 오픈시켜 상기 스타트 릴레이로의 전류 공급을 차단하는 제어부를 포함한다.

또한, 본 발명은, 스타트 모터의 구동전류의 공급/차단에 대하여 스위칭하는 스타트 릴레이와, 내부에 노멀 클로즈 릴레이를 포함하여 엔진 런닝 상태에서 시동시도가 있을 시에 상기 스타트 릴레이에 전류가 인가되지 않도록 하는 제어부를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

본 발명의 안티 스타트 오버런 시스템은 밧데리 저전압(또는, 방전) 상태에서도 시동성 향상을 위하여 두 가지 방안을 제시한다. 첫 번째 방안은 이그니션 스위치의 출력단에 서브 릴레이(sub relay)를 추가 연결하여 상기 서브 릴레이의 조작을 통해 안티 스타트 오버런 시스템에서의 시동성 향상을 도모하는 것이고, 두 번째 방안은 전자제어장치 내에 노멀 클로즈 릴레이(normal close relay)를 두어 상기 노멀 클로즈 릴레이의 조작을 통해 안티 스타트 오버런 시스템에서의 시동성 향상을 도모한다. 이하, 상기 첫 번째 방안에 대해서는 도 5와 함께 설명하고, 상기 두 번째 방안에 대해서는 도 6과 함께 설명한다. 또한, 도 5에서 설명의 이해를 위하여 인히비터 스위치(inhibitor S/W)를 별도로 도시하지 않았다. 마찬가지로 도 6에서도 인히비터 스위치를 별도로 도시하지 않았다.

도 5를 참조하면, 본 발명은 이그니션 스위치(56)와 스타트 릴레이(51) 사이에 서브 릴레이(53)가 추가적으로 구비되어 있어, 전자제어장치(50; ECU)의 조작에 의하여 스타트 릴레이(51)로 전류의 공급 여부를 결정할 수 있다.

참고로, 상기 전자제어장치(50; ECU)는 각종 센서들로부터 정보를 받아서 각종 회로와 시스템을 가동하도록 IC 등의 전자 회로를 결합한 장치로 엔진제어, 정속주행장치, 브레이크 계통 및 변속기 제어에 이용된다.

상기 서브 릴레이(53)는 접점단(54)과 코일단(55)으로 이루어져 있어 코일단으로 전류가 흐르게 되면 코일 자기장의 영향으로 상기 접점단의 스위칭이 이루어진다. 또한, 상기 서브 릴레이(53)는 3접점 방식으로 구현되어 있어, 제1점은 스타트 릴레이에, 제2점은 이그니션 스위치에 각각 연결되어 있어, 서브 릴레이(53)가 여자되지않은 구동 오프(off)일 때는 제2점과 제1점이 단락을 유지하고, 서브 릴레이가 여자되어 구동 온(on)일 때는 코일에 의한 여자로 인해 제2점과 제1점은 오프되고 제2점과 제3점이 단락된다.

결국, 서브 릴레이(53)를 여자시키지 않은 구동 오프 모습일 때는, 상기 제2점과 제1점이 단락되어 스타트 릴레이로 전류가 흘러갈 수 있다. 만약, 서브 릴레이(53)를 여자시켜 구동 온 상태로 하면 제2점과 제1점이 오프되어, 결과적으로, 이그니션 스위치 온(on) 되더라도 스타트 릴레이로 구동 전류가 흘러가지 않게 된다.

상기 서브 릴레이(53)는 전자제어장치(50)의 제어를 받는데, 일반적인 정상 모드에서 전자제어장치(50)는 서브 릴레이(53)에 대한 아무런 제어를 수행하지 않는다. 따라서 밧데리 방전 또는 저전압 상태에서 시동이 걸릴 때, 전자제어장치가 리셋되더라도 서브 릴레이는 구동 오프 상태 그대로 유지하게 되고, 기 제2점과 제1점이 단락되어 스타트 릴레이로 전류가 흘러갈 수 있다.

반면에, 엔진 런닝 상태에서 다시 재시동 시도가 있을 시에는, 전자제어장치(50)는 서브 릴레이(53)를 구동시켜 서브 릴레이의 제2점과 제1점을 오프시켜, 결국, 스타트 릴레이(51)로 흘러가는 전류를 차단할 수 있게 된다.

상기 전자제어장치가 서브 릴레이를 구동시키는 방안은 다양한 방법이 있을 수 있는데, 예를 들어, 전자제어장치내의 트랜지스터 이미터(E)를 서브 릴레이의 코일단에 연결하고, 베이스(B) 인가전압을 통해 구현할 수 있다. 즉, 엔진 런닝 상태에서는 트랜지스터의 베이스에 전압을 인가하여 트랜지스터의 이미터-컬렉터를 통해 전류가 흐르도록 함으로써, 서브 릴레이를 여자시킬 수 있다.

만약, 밧데리 저전압 상태이고 엔진 런닝 상태가 아닌 일반적 시동 시도가 있을 시에는, 전자제어장치(50)는 리셋 상태가 되어 베이스(B)로 아무런 전압이 인가 안 되기 때문에 서브 릴레이(53)로 흐르는 전류를 차단할 수 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 전자제어장치 내에 노멀 클로즈 릴레이(63; normal close relay)를 두어 엔진 런닝 상태 여부에 따라 안티 스타트 오버런이 시행된다.

상기 노멀 클로즈 릴레이(63)는 3접점 방식으로 구현되어 있어, 제1점은 그라운드에, 제2점은 스타트 릴레이(61)의 출력단에 각각 연결되어 있어, 노멀 클로즈 릴레이(63)의 구동 오프(off)일 때는 제2점과 제1점이 단락을 유지하고, 노멀 클로즈 릴레이의 구동 온(on)일 때는 코일에 의한 여자로 인해 제2점과 제1점은 오프된다.

또한, 노멀 클로즈 릴레이(63)의 코일단의 출력단에 트랜지스터의 이미터(E)를 연결하여, 베이스(B) 인가전압에 의하여 노멀 클로즈 릴레이의 구동을 결정할 수 있다.

밧데리 저전압 또는 방전 상태에서 운전자가 시동을 걸려고 할 경우, 노멀 클로즈 릴레이(63)의 제2점과 제1점이 단락되어 있기 때문에, 스타트 릴레이(61)가 여자되어 스타트 모터(64)를 구동할 수 있다. 따라서 밧데리 저전압 또는 방전 상태에서 시동 시도가 있을 시에, 전자제어장치(60)가 리셋되더라도 안정적으로 시동이 걸릴 수 있다.

반면에, 엔진 런닝 상태에서는 전자제어장치(60)내의 노멀 클로즈 릴레이(63)를 여자시켜 제2점과 제1점을 오프(off)시켜, 결과적으로 스타트 릴레이(61)의 코일단에 전류가 인가되지 않도록 하여 재시동을 방지할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시 될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.

상기에서 기술한 바와 같이 본 발명은, 안티 스타트 오버런이 적용되는 시스템에서 저전압이나 냉온 상태임에도 시동 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한 이로 인하여 차량 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

스타트 모터 구동전류의 공급/차단에 대하여 스위칭하는 스타트 릴레이와,

이그니션 스위치(IG S/W)와 상기 스타트 릴레이 사이에 위치하여, 엔진런닝 상태가 아닌 평시에는 상기 이그니션 스위치와 스타트 릴레이가 단락되어 있어 상기 스타트 릴레이를 여자시킴으로써, 상기 스타트 모터 구동전류의 공급이 이루어지도록 하는 서브 릴레이와,

엔진 런닝 상태에서 재시동 시도가 있을 경우에는 상기 서브 릴레이를 오프시킴으로써, 상기 스타트 모터 구동전류의 차단이 이루어지도록 하는 전자제어장치

를 포함하며,

상기 서브 릴레이는, 3접점 방식으로 구현되어, 제2점은 상기 이그니션 스위치에, 제1점은 상기 스타트 릴레이에 각각 연결되어 있어, 상기 서브 릴레이가 코일 여자되지 않은 오프일 때는 상기 제2점과 제1점이 단락을 유지하고, 상기 서브 릴레이가 코일 여자되어 온일 때는 상기 제2점과 제1점이 오프됨을 특징으로 하는 안티 스타트 오버런 장치.
제1항에 있어서, 상기 전자제어장치는, 엔진 런닝 상태에서 재시동 시도가 있을 경우에는, 상기 이그니션 스위치에서 출력되는 신호가 상기 서브 릴레이의 코일을 여자시키도록 제어함을 특징으로 하는 안티 스타트 오버런 장치.
스타트 모터 구동전류의 공급/차단에 대하여 스위칭하는 스타트 릴레이와,

내부에 노멀 클로즈 릴레이를 포함하고 있어 상기 스타트 릴레이와 상기 노멀 클로즈 릴레이의 접점단이 연결되며, 상기 이그니션 스위치의 신호를 상기 노멀 클로즈 릴레이의 코일단으로 입력되는 전자제어장치를 포함하며,

엔진런닝 상태가 아닌 평시에는 상기 노멀 클로즈 릴레이의 접점단이 그라운드에 연결되어 있어 상기 스타트 릴레이가 여자되어 상기 스타트 모터 구동전류의 공급이 이루어지도록 하는 안티 스타트 오버런 장치.
삭제
제3항에 있어서, 상기 노멀 클로즈 릴레이의 코일단의 출력을 트랜지스터의 이미터(E)에서 입력받아 베이스(B) 인가 전압에 따라 상기 노멀 클로즈 릴레이의 여자가 일어나는 안티 스타트 오버런 장치.
제3항에 있어서, 상기 전자제어장치는, 엔진 런닝 상태에서 재시동 시도가 있을 경우에는 상기 노멀 클로즈 릴레이가 여자되어 오프되도록 제어하여 상기 스타트 모터 구동전류의 차단이 이루어지도록 하는 안티 스타트 오버런 장치.