KR101125304B1

KR101125304B1 - 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치

Info

Publication number: KR101125304B1
Application number: KR1020080112371A
Authority: KR
Inventors: 전강식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2008-11-12
Publication date: 2012-03-27
Also published as: KR20100053314A

Abstract

본 발명은 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치는 전해질을 감지하는 물감지 전극부와, 상기 물감지 전극부의 전해질 감지 여부에 따라 차량의 시동을 제어하는 시동 제어부를 포함하되, 상기 시동 제어부는 과전류가 흐르면 단선되어 시동 신호를 통합 제어기로 전달하지 않는 단선부와, 상기 물감지 전극부에 전류가 흐르면 스위칭되는 스위칭부와, 상기 스위칭부의 양단에 전류가 흐르면 구동되어 공급전압 및 접지전압을 상기 단선부에 인가하는 전압 인가부를 포함한다.

본 발명은 주차된 차량의 침수 시 퓨즈를 단선시켜 시동이 온되지 않도록 하고 주행 중에는 차량 침수 시 차량을 강제로 셧다운 모드로 진입시켜 고전압 부품의 단락(short)을 방지함으로써 고전압 부품의 손상을 방지하고 안전사고를 방지하는 효과가 있다.

차량, 침수, 단락, 쇼트, 고전압 부품, 손상

Description

차량 침수 시 부품 단락 방지 장치{Device for preventing parts short when vehicle be deluged}

본 발명은 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물 감지 전극을 이용하여 차량 침수가 감지되면 시동이 걸리지 않도록 하고 주행중에는 차량을 셧다운(shutdown)시킴으로써 고전압 부품의 손상을 방지할 수 있는 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치에 관한 것이다.

현재 국내의 실정은 자동차의 보유 대수에 비하여 주차 공간이 많이 부족한 상태이며, 또한 안전한 주차 공간이 부족한 실정이다. 따라서, 이러한 주차 공간의 부족을 해소하기 위하여 많은 건물이 지하 주차장을 사용하고 있으며, 강변의 노천에 주차장을 마련하고 있다.

이러한 이유로 여름과 가을에 태풍에 의한 집중 호우와 장마에 의한 집중 호우 그리고 이상 기후에 의한 집중 호우가 잦은 우리나라의 기후 특성상 갑자기 불어난 물에 의해 주차 공간의 침수가 빈번하게 발생한다.

특히, 연료 전지 차량의 경우 고가의 고전압 부품을 많이 사용하므로 침수 시 매우 취약하다. 이에, 종래에는 주로 연료 전지차량의 하단부에 설치되는 고전 압 부품들을 물로부터 보호하기 위해 언더커버 실링(sealing) 및 방수 커넥터 등 보호장비를 사용하였다.

그러나, 이러한 보호장비는 약간의 침수나 일시적인 침수는 방지할 수 있으나, 침수범위가 넓은 경우 고전압 부품들의 침수를 제대로 방지하지 못하고 있어, 고전압 부품의 침수 여부를 운전자가 인지하지 못하고 시동을 온 시키는 경우 고전압 부품들이 단락(short)되어 손상되는 문제점이 있었다.

또한, 주행중에 고전압 부품들이 침수되는 경우 운전자가 이를 인지하지 못하고 주행을 계속하는 경우 고전압 부품들이 단락(short)되어 손상되는 문제점이 있었다.

더 나아가, 고전압 부품들의 침수여부를 인지하지 못한 운전자가 고전압 부품에 접촉하는 경우 고전압 감지 사고 등이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

이와같이, 종래에는 고전압 부품들의 침수 여부를 인지하지 못하고 시동을 걸거나 주행하여 고전압 부품들이 단락되어 손상됨으로써 비용 손실이 크고 고전압 감전 등의 안전사고 발생의 문제점이 있었다.

본 발명은 차량의 침수 여부를 감지하여 주차중에 침수 시 퓨즈를 단선시켜 시동이 온되지 않도록 제어하고 주행 중에 침수되면 차량을 강제로 셧다운 모드로 진입시켜 고전압 부품의 단락을 방지하는 부품 단락 방지 장치를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치는 전해질을 감지하는 물감지 전극부(100)와, 상기 물감지 전극부의 전해질 감지 여부에 따라 차량의 시동을 제어하는 시동 제어부(900)를 포함하되, 상기 시동 제어부(900)는 과전류가 흐르면 단선되어 시동 신호를 통합 제어기(500)로 전달하지 않는 단선부(800)와, 상기 물감지 전극부에 전류가 흐르면 스위칭되는 스위칭부(600)와, 상기 스위칭부의 양단에 전류가 흐르면 구동되어 공급전압 및 접지전압을 상기 단선부에 인가하는 전압 인가부(700)를 포함한다.

또한, 본 발명은 주행중에 상기 물감지 전극부에 의해 전해질이 감지되면, 차량을 셧다운(shutdown) 모드로 진입시키는 비상모드부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시동 제어부는 상기 물감지 전극부에 의해 상기 전해질이 감지되면 차량의 시동이 온되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물감지 전극부는 복수개로 구성되고, 복수개의 물감지 전극부 중 적어도 하나의 물감지 전극부가 구동하면 상기 시동 제어부가 구동하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 비상모드부는 상기 스위칭부로부터 인가된 공급전압에 의해 구동되어 차량을 셧다운(shutdown) 모드로 진입시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스위칭부는 상기 물감지 전극부의 출력전압에 의해 턴온되는 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전압 인가부는 상기 스위칭부가 구동되면 각각 상기 공급전압과 상기 접지전압을 상기 단선부의 양단에 인가하는 두개의 릴레이로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단선부는 상기 두개의 릴레이에 의해 인가된 상기 공급전압과 상기 접지전압에 의해 과전류가 흐르면 단선되는 퓨즈인 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 주차된 차량의 침수 시 퓨즈를 단선시켜 시동이 온되지 않도록 하고 주행 중에는 차량 침수 시 차량을 강제로 셧다운 모드로 진입시켜 고전압 부품의 단락(short)을 방지함으로써 고전압 부품의 손상을 방지하고 안전사고를 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 가격이 저렴하고 교체가 용이하며 저전압으로 사용이 가능한 퓨즈를 이용함으로써 차량 침수로 인한 피해를 감소시키기 위한 비용을 최소화하는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치를 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치의 구성도이다.

본 발명에 따른 부품 단락 방지 장치는 차량의 침수를 감지하고, 주차 중 차량이 침수되면 시동신호가 통합 제어기로 인가되지 않도록 퓨즈를 단선시켜 차량의 시동이 온되지 않도록 함으로써 고전압 부품의 단락을 방지한다. 또한, 본 발명은 주행 중 차량이 침수되면 주행중인 차량을 강제로 셧다운 모드로 진입시킴으로써 고전압 부품의 단락을 방지한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 부품 단락 방지 장치는 물 감지 전극부(100), 배터리부(200), 키박스(300), 비상 모드부(400), 통합 제어기(500) 및 시동 제어부(900)를 포함한다.

물감지 전극부(100)는 두 개의 전극으로 구성되어 물과 같은 전해질이 감지되면 그 전해질을 통해 두 개의 전극 사이에 전류가 흐르게 된다. 물감지 전극부(100)는 연료 전지 차량의 언더커버 내에 장착되는 것이 바람직하고, 도 2와 같이, 복수개의 물감지 전극부(101~105)를 구비할 수 있다.

도 2와 같이, 복수개의 물감지 전극부(101~105)를 구비하는 경우 복수개의 물감지 전극부(01~105) 중 하나라도 물을 감지하면 부품 단락 방지 장치가 구동하므로 고전압 부품의 단락 방지 효과를 극대화시킬 수 있다.

배터리부(200)는 부품 단락 방지 장치에 상시전원(12V)을 공급한다.

시동 제어부(900)는 물감지 전극부(100)에 물이 감지되면 키박스(300)로부터 수신한 시동신호(ST)를 통합제어기(500)로 전달하지 않도록 한다. 이를 위해, 시동 제어부(900)는 스위칭부(600), 전압 인가부(700) 및 단선부(800)를 구비한다.

스위칭부(600)는 베이스단(B)이 물감지 전극부(100)의 일측에 연결되고 컬렉터단(C)이 릴레이(RL1)에 연결되며 에미터단(E)이 릴레이(RL2) 및 비상모드부(400)에 연결되는 트랜지스터(TR)를 구비한다. 트랜지스터(TR)는 물감지 전극부(100)로부터 일정 전압이 인가되면 턴온되어 컬렉터단(C)단에서 에미터단(E)으로 전류가 흐르게 된다.

전압 인가부(700)는 스위칭부(600)가 구동되면 온되어 접지전압 및 배터리(200)로부터 인가되는 공급전압을 각각 퓨즈(F)에 인가하는 릴레이(RL2, RL1)를 구비한다. 릴레이(RL1)는 트랜지스터(TR)의 컬렉터단, 배터리(200)의 출력단 및 퓨즈(F)의 일측에 연결되고, 릴레이(RL2)는 트랜지스터(TR)의 에미터단, 접지전압단 및 퓨즈(F)의 타측에 연결된다. 이에, 트랜지스터(TR)가 구동되어 코일에 전류가 흐르게 되면, 릴레이(RL1)는 공급전압을 퓨즈(F)의 일측에 인가하고, 릴레이(RL2)는 접지전압을 퓨즈(F)의 타측에 인가한다.

단선부(800)는 릴레이(RL1, RL2)가 온(on)되어 일측엔 공급전압이 인가되고 타측엔 접지전압이 인가되어 과전류가 흐르면 단선되는 퓨즈(F)를 구비한다. 이때, 퓨즈(F)는 10A 이상의 과전류가 흐르면 단선되고 저전압으로 구동이 가능한 사양으로 구현하는 것이 바람직하다.

키박스(300)는 운전자에 의해 키가 입력되어 회전하면 시동신호(ST)를 출력 한다. 이때, 도 1에서는 키에 의한 시동 구현을 위한 구성을 개시하고 있으나 버튼시동 등의 구현도 가능하다.

비상 모드부(400)는 스위칭부(600)에 의해 전압이 인가되면 차량이 비상모드로 진입하도록 제어한다. 여기서, 비상모드는 차량내의 모든 부품에 전원이 공급되지 않는 셧다운(shutdown) 모드를 의미한다. 즉, 비상모드부(400)는 주행 중 차량 침수 시에 차량을 셧다운 모드로 진입시켜 고전압 감전 등을 방지할 수 있도록 한다.

통합 제어기(500)는 퓨즈(F)를 통해 수신한 시동신호(ST)에 의해 구동되어 차량 내의 시동 관련 제어기를 포함한 각 제어기 및 고전압 부품들을 제어한다. 즉, 통합 제어기(500)는 시동신호(ST)를 수신하면 시동을 온시킨다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 부품 단락 방지회로의 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부품 단락 방지회로의 정상동작 상태를 설명하기 위한 회로도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부품 단락 방지회로의 차량 침수 시 즉, 비상동작 상태를 설명하기 위한 회로도이다.

먼저, 도 3을 참조하여 정상동작 상태를 설명하면, 정상 동작 시에는 물감지 전극부(100)에 전류가 흐르지 않게 되므로 스위칭부(600)가 턴오프 된다. 이에, 릴레이(RL1, RL2)가 오프되어 퓨즈(F)가 연결상태를 유지함으로써, 키박스(300)로부터 출력된 시동신호(ST)가 퓨즈(F)를 통해 통합 제어기(500)에 전달된다. 이에, 통합 제어기(500)는 각 제어기 등에 시동신호(ST)를 전달하여 차량의 시동이 걸리도 록 제어한다. 이때, 스위칭부(600)의 턴오프로 인해 비상모드부(400)에 전압이 인가되지 않아, 비상모드부(400)는 오프상태를 유지한다.

반면, 도 4를 참조하여 비상동작 상태를 설명하면, 차량이 침수되어 물감지 전극부(100)가 물 등의 전해질을 감지하면 그 전해질을 통해 전류가 흐르게 된다. 이후, 스위칭부(600)의 베이스단(B)에 소정 전압(12V)이 인가되어 트랜지스터(TR)가 턴온한다.

이에, 트랜지스터(TR)의 컬렉터단(C)에서 에미터단(E)으로 전류가 흐르게 되어 릴레이(RL1, RL2)의 코일에 전류가 흐르게 됨으로써 릴레이(RL1, RL2)가 온 된다.

그에 따라, 퓨즈(F)의 일측(N1)에는 배터리(200) 전압이 인가되고, 퓨즈(F)의 타측(N2)에는 접지전압이 인가되는데, 양단(N1,N2) 사이에 부하가 없어 과전류가 흐르게 되므로 퓨즈(F)가 단선 된다. 이때, 퓨즈(F)는 10A 저전압 사양으로 구비하는 것이 바람직하다.

이처럼 퓨즈(F)가 단선되면 운전자가 키박스(300)를 통해 시동을 걸려고 해도 시동신호(ST)가 통합 제어기(500)에 전달되지 않게 되므로 차량의 시동이 걸리지 않게 된다.

또한, 스위칭부(600)의 출력전압(12V)이 비상모드부(400)에 인가되어, 비상모드부(400)가 차량을 셧다운(shutdown)시켜 고전압 부품의 단락을 방지한다. 즉, 차량이 주행중인 경우 비상 모드부(400)에 의해 차량이 고전압 부품들을 셧다운 시킴으로써 고전압 부품들의 단락을 방지하여 그 손상을 방지한다.

이와같이, 본 발명은 차량 침수 시에 시동 신호(ST)가 통합 제어기(500)에 전달되지 않도록 퓨즈(F)를 단선시켜 시동이 걸리지 않도록 함으로써 고전압 부품의 단락을 방지할 수 있으며, 주행중에는 비상모드부(400)를 통해 차량의 고전압 부품들을 모두 셧다운 시킴으로써 고전압 부품의 단락을 방지한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부품 단락 방지 장치의 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 물감지 전극을 구비한 부품 단락 방지 장치의 구성도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부품 단락 방지회로의 정상동작 상태를 설명하기 위한 회로도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부품 단락 방지회로의 차량 침수 시의 비상동작 상태를 설명하기 위한 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 물감지 전극부 200 : 배터리부

300 : 키박스 400 : 비상모드부

500 : 통합제어기 600 : 스위칭부

700 : 전압 인가부 800 : 단선부

900 : 시동 제어부

Claims

전해질을 감지하는 물감지 전극부(100); 및

상기 물감지 전극부의 전해질 감지 여부에 따라 차량의 시동을 제어하는 시동 제어부(900)를 포함하되,

상기 시동 제어부(900)는

과전류가 흐르면 단선되어 시동 신호를 통합 제어기(500)로 전달하지 않는 단선부(800);

상기 물감지 전극부에 전류가 흐르면 스위칭되는 스위칭부(600); 및

상기 스위칭부의 양단에 전류가 흐르면 구동되어 공급전압 및 접지전압을 상기 단선부에 인가하는 전압 인가부(700)

를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치.
청구항 1에 있어서,

주행중에 상기 물감지 전극부에 의해 전해질이 감지되면, 차량을 셧다운(shutdown) 모드로 진입시키는 비상모드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 시동 제어부는

상기 물감지 전극부에 의해 상기 전해질이 감지되면 차량의 시동이 온되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 물감지 전극부는 복수개로 구성되고,

복수개의 물감지 전극부 중 적어도 하나의 물감지 전극부가 구동하면 상기 시동 제어부가 구동하는 것을 특징으로 하는 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치.
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청구항 2에 있어서,

상기 비상모드부는

상기 스위칭부로부터 인가된 공급전압에 의해 구동되어 차량을 셧다운(shutdown) 모드로 진입시키는 것을 특징으로 하는 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 스위칭부는 상기 물감지 전극부의 출력전압에 의해 턴온되는 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 전압 인가부는

상기 스위칭부가 구동되면 각각 상기 공급전압과 상기 접지전압을 상기 단선부의 양단에 인가하는 두개의 릴레이로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치.
청구항 9에 있어서,

상기 단선부는 상기 두개의 릴레이에 의해 인가된 상기 공급전압과 상기 접지전압에 의해 과전류가 흐르면 단선되는 퓨즈인 것을 특징으로 하는 차량 침수 시 부품 단락 방지 장치.