KR101189221B1

KR101189221B1 - 자동 변속기 차량의 시동 제어장치

Info

Publication number: KR101189221B1
Application number: KR1020060024051A
Authority: KR
Inventors: 조태희
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2012-10-09
Also published as: KR20070093749A

Abstract

엔진의 시동 온 요구가 있는 경우 변속제어수단은 위치센서로부터 검출되는 변속 레버의 위치 정보를 엔진 제어수단에 출력하고, 이에 따라 엔진제어수단은 시동 릴레이의 동작을 제어하여 시동 모터의 구동이 제어되도록 함으로써, 복잡한 시동 릴레이의 배치를 배제시켜 시동의 안정성 및 신뢰성을 제공하도록 한 것이다.

본 발명은 일측단이 배터리의 출력단(플러스 단자)과 접속되고, 구비되는 다수개의 접점(Lock, Off, Acc, On, ST)중 선택된 임의의 접점에 배터리의 전압을 공급하는 이그니션 스위치와; 시동 온 요구가 검출되면 변속 레버의 위치를 판단하여 그에 대한 신호를 출력하는 변속 제어부와; 내부 스위치의 일측단에 시동 모터가 연결되고 다른 일측단에 배터리의 출력단이 연결되며, 내부 코일의 일측단에 엔진 제어부의 출력단이 연결되고 다른 일측단은 이그니션 스위치의 시동 접점이 연결되는 시동 릴레이와; 엔진 시동 요구시에 상기 시동 릴레이의 동작을 제어하는 엔진 제어부를 포함하며, 변속 제어부는 변속 레버의 위치에 대한 P/N 신호를 CAN 통신으로 연결되는 엔진 제어부에 인가하고, 상기 엔진 제어부는 변속 제어부에서 인가되는 P/N 신호에 따라 시동 릴레이의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

시동 릴레이, 풀업 저항, 풀 다운 저항

Description

자동 변속기 차량의 시동 제어장치{ENGINE START CONTROL SYSTEM OF AUTOMATIC TRANSMISSION VEHICLE}

도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기 차량의 시동 제어장치 구성도.

도 2는 종래의 자동 변속기 차량의 시동 제어장치 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 이그니션 스위치 20 : 변속 제어부

30 : 엔진 제어부 40 : 시동 릴레이

50 : 시동 모터 BA10 : 배터리

본 발명은 자동 변속기가 장착되는 차량의 시동 제어장치에 관한 것이다.

자동변속기가 장착된 차량은 구조적으로 변속 레버(Shift Lever)가 P(주차) 레인지 또는 N(기어 중립)레인지의 위치에서만 시동을 걸 수 있도록 되어 있으며, 이러한 기능은 인히비터 스위치(Inhibitor Switch)가 담당하고 있다.

인히비터 스위치는 변속 레버와 시프트 케이블(Shift Cable)로 연결되어 변속 레버의 위치에 따라 P/R/N/D/2/L로 이루어지는 각 스위치의 접점중에서 어느 하 나의 접접이 선택되도록 되어 있다.

그러나 인히비터 스위치의 경우 기구적 구조의 복잡성과 스위치 접점의 내구에 따른 마모 등으로 인하여 변속 레버의 위치를 정상적으로 인식하지 못하는 문제점을 발생시키고 있다.

따라서, 인히비터 스위치를 장착하는 대신에 위치센서를 이용하여 변속 레버의 위치를 검출한 다음 변속 레버가 P 레인지 혹은 N 레인지에 위치되어 있는 상태에서만 엔진의 시동이 온 될 수 있도록 하고 있다.

이러한 종래 자동 변속기 차량의 시동 제어장치 구조에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 배터리(BA)와 이그니션 스위치(1), 변속 제어부(2), 제1시동 릴레이(3), 엔진 제어부(4), 제2시동 릴레이(5) 및 시동 모터(6)를 포함하여 구성된다.

이그니션 스위치(1)는 일측단이 배터리(BA)의 출력단(플러스 단자)과 접속되고, 이그니션 키에 의해 내부에 구비되는 다수개의 접점(Lock, Off, Acc, On, ST)중에서 어느 하나의 접점이 선택되어 선택에 임의의 접점에 배터리(BA)의 전압을 공급한다.

변속 제어부(2)는 시동 온을 요구하는 신호가 검출되는 경우 도시되지 않은 위치 센서로부터 변속 레버의 위치를 판단하며, 변속레버가 P 레인지 혹은 N 레인지에 위치되어 있는 상태에서만 제1시동 릴레이(3)를 구동시키는 제어신호를 출력한다.

제1시동 릴레이(3)는 내부 스위치의 일측 접점이 이그니션 스위치(1)의 시동 접점(ST)과 접속되고, 다른 일측단은 제2시동 릴레이(5)의 내부 코일 일측단과 접속되며, 내부 코일에 변속 제어부(2)의 제어신호와 연결되어 변속 제어부(2)의 제어신호에 의해 작동된다.

엔진 제어부(4)는 이그니션 키에 의한 시동 온이 요구되는 경우 제2시동 릴레이(5)의 내부 코일에 제어신호를 출력하여 제2시동 릴레이(5)의 구동한다.

제2시동 릴레이(5)는 배터리(BA)의 출력단에 내부 스위치 접점의 일측단이 연결되고 다른 일측단에 시동 모터(6)가 연결되며, 일측단이 제1시동 릴레이(3)의 내부 스위치 일측 접점이 연결되는 내부 코일의 다른 일측단에 엔진 제어부(4)의 제어신호가 접속된다.

전술한 구조를 갖는 종래 자동 변속기 차량에서 엔진 시동을 제어하는 동작에 대하여 설명한다.

운전자가 엔진의 시동을 온 시키기 위하여 이그니션 키를 이용하여 이그니션 스위치(1)의 접점을 시동 접점(ST)을 선택하게 되면 배터리(BA)의 전원은 이그니션 스위치(1)의 시동 접점(ST)을 통해 제1시동 릴레이(3)의 일측단에 공급된다.

이때, 엔진 제어부(4)는 엔진의 시동 요구에 따라 제2시동 릴레이(5)의 내부 코일에 "하이" 신호를 출력한다.

그리고, 변속 제어부(2)는 엔진의 시동요구에 따라 위치센서로부터 변속 레버가 P 레인지 혹은 N 레인지를 선택하고 있는지 판단한다.

변속 레버가 P 레인지 혹은 N 레인지를 선택하고 있지 않은 상태이면 변속 제어부(2)는 제1시동 릴레이(3)에 "로우" 신호를 출력한다.

따라서, 제1시동 릴레이(3)의 내부 스위치 접점은 오픈 상태를 유지하며, 이에 따라 제2시동 릴레이(5)의 내부 스위치 역시 오픈 상태를 유지하게 되어 엔진이 시동 온되는 것을 차단함으로써, 차량의 급발진 발생을 방지한다.

그러나, 변속 제어부(2)에 검출되는 변속 레버가 P 레인지 혹은 N 레인지를 선택하고 있는 상태이면 변속 제어부(2)는 제1시동 릴레이(3)에 "하이" 신호를 출력한다.

따라서, 제1시동 릴레이(3)의 내부 접점이 온 되며, 이에 따라 엔진 제어부(4)에서 "하이" 신호를 인가받는 제2시동 릴레이(5)의 내부 코일에 제1시동 릴레이(3)의 스위치 접점을 통해 배터리(BA)의 전원이 공급된다.

그러므로, 제2시동 릴레이(5)의 내부 접점이 온되어 배터리(BA)의 전원이 시동 모터(6)에 공급되어 시동 모터(6)가 작동하게 되며, 이에 따라 도시되지 않은 플라이 휠을 작동시켜 엔진의 시동이 온 되도록 하는 크랭킹(Cranking) 동작이 수행된다.

전술한 바와 같이 인히비터 스위치가 장착되지 않는 자동 변속기 차량의 엔진 시동장치는 엔진제어장치에 의해 작동되는 제2시동 릴레이와 이그니션 스위치의 사이에 변속 제어장치에 의해 작동되는 제1시동 릴레이를 설치하여 변속레버가 P 레인지 혹은 N 레인지에 위치되어 있는 상태에서만 엔진의 시동이 가능하도록 되어 있다.

따라서, 시동장치에 시동과 관련된 릴레이가 최소한 2개 이상 필요하게 되어 품질 문제가 상대적으로 크게 발생되며, 릴레이의 품질 문제가 발생되는 경우 시동이 불가능하게 되는 단점이 있다.

또한, 극저온 냉간 시동시 저전압으로 인하여 변속제어장치의 제어 전원이 상실되는 경우 제2시동 릴레이의 작동을 정상적으로 제어할 수 없게 되어 시동 불가의 현상이 발생되는 문제점이 있다.

그리고, 변속제어장치의 제어 전원의 상실에 따라 변속 레버의 위치를 정상적으로 판단하지 못하게 되게 급발진 등의 여러 문제점을 유발시키는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 엔진의 시동 온 요구가 있는 경우 변속제어수단은 위치센서로부터 검출되는 변속 레버의 위치 정보를 엔진 제어수단에 출력하고, 이에 따라 엔진제어수단은 시동 릴레이의 동작을 제어하여 시동 모터의 구동이 제어되도록 함으로써, 복잡한 시동 릴레이의 배치를 배제시켜 시동의 안정성 및 신뢰성을 제공하도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 자동 변속기 장착 차량의 엔진 시동 제어장치에 있어서, 일측단이 배터리의 출력단(플러스 단자)과 접속되고, 구비되는 다수개의 접점(Lock, Off, Acc, On, ST)중 선택된 임의의 접점에 배터리의 전압을 공급하는 이그니션 스위치와; 시동 온 요구가 검출되면 변속 레버의 위치를 판단하여 그에 대한 신호를 출력하는 변속 제어부와; 내부 스위치의 일측단에 시동 모터가 연결되고 다른 일측단에 배터리의 출력단이 연결되며, 내부 코일의 일측단 에 엔진 제어부의 출력단이 연결되고 다른 일측단은 이그니션 스위치의 시동 접점이 연결되는 시동 릴레이와; 엔진 시동 요구시에 상기 시동 릴레이의 동작을 제어하는 엔진 제어부를 포함하며,

상기 변속 제어부는 변속 레버의 위치에 대한 P/N 신호를 엔진 제어부에 인가하고, 상기 엔진 제어부는 변속 제어부에서 인가되는 P/N 신호에 따라 시동 릴레이의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 엔진 시동 제어장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기 차량의 엔진 시동 제어장치 구성도이다.

도시된 바와 같이, 배터리(BA10)와 이그니션 스위치(10), 변속 제어부(20), 엔진 제어부(30), 시동 릴레이(40) 및 시동 모터(50)를 포함하여 구성된다.

이그니션 스위치(10)는 일측단이 배터리(BA10)의 출력단(플러스 단자)과 접속되고, 이그니션 키에 의해 내부에 구비되는 다수개의 접점(Lock, Off, Acc, On, ST)중에서 어느 하나의 접점이 선택되어 선택에 임의의 접점에 배터리(BA10)의 전압을 공급한다.

변속 제어부(20)는 시동 온을 요구하는 신호가 검출되는 경우 도시되지 않은 위치 센서로부터 변속 레버의 위치를 판단하여 그에 대한 정보, 즉 P/N 신호를 엔진 제어부(30)에 인가한다.

엔진 제어부(30)는 이그니션 키에 의한 시동 온이 요구되는 경우 변속 제어 부(20)에서 인가되는 변속 레버의 위치 정보에 따라 시동 릴레이(40)의 작동을 제어한다.

상기 엔진 제어부(30)에는 변속 레버의 위치 정보인 P/N 신호에 대하여 풀 업(Pull Up) 저항 혹은 풀 다운(Pull Down) 저항을 설치한다.

상기 엔진 제어부(30)에 설치되는 풀 업 저항 혹은 풀 다운 저항은 변속 제어부(20)에서 인가되는 P/N 신호가 정상적인 상태와 그렇지 아니한 상태에 대하여 반대의 전위를 갖도록 한다.

상기 풀 업 저항 혹은 풀 다운 저항은 극저온 냉간 시동시 변속 제어부(20)의 제어전원이 상실되더라도 엔진 제어부(30)는 P/N 신호를 정상적으로 인식하여 시동 릴레이(40)의 정상적인 제어가 수반되도록 한다.

따라서, 변속 제어부(20)에는 극저온 냉간 시동시에 릴레이 제어를 위한 별도의 버퍼 전원의 설치가 필요하지 않게 된다.

상기 엔진 제어부(30)는 변속 제어부(20)에서 인가되는 P/N 신호가 정상적인 경우, 즉 변속 레버가 P 레인지 혹은 N 레인지에 위치되어 있다고 판단되는 경우에 한하여 시동 릴레이(40)의 내부 접점이 스위칭 온 되도록 제어한다.

시동 릴레이(40)는 내부 스위치의 일측단에 시동 모터(50)가 연결되고, 다른 일측단에 배터리(BA10)의 출력단이 연결되며, 내부 코일의 일측단에 엔진 제어부(30)의 출력단이 연결되고 다른 일측단은 이그니션 스위치(10)의 시동 접점(ST)이 연결된다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하여 구성되는 본 발명의 동작에 대하여 설명 하면 다음과 같다.

운전자가 엔진의 시동을 온 시키기 위하여 이그니션 스위치(10)의 접점을 시동 접점(ST)을 선택하게 되면 배터리(BA10)의 전원은 이그니션 스위치(10)의 시동 접점(ST)을 통해 시동 릴레이(40)의 일측단에 공급된다.

이때, 변속 제어부(20)는 엔진의 시동요구에 따라 도시되지 않은 위치센서로부터 변속 레버가 P 레인지 혹은 N 레인지를 선택하고 있는지 판단하여, 그에 대한 정보를 P/N 신호로 엔진 제어부(30)에 인가한다.

엔진 제어부(30)는 변속 제어부(20)에서 인가되는 P/N 신호를 풀업 저항 혹은 풀 다운저항을 통해 인식하여 변속 레버가 P 레인지 혹은 N 레인지에 위치되어 있는지를 판단한다.

변속 레버가 P 레인지 혹은 N 레인지에 위치되어 있지 않은 상태이면 시동 릴레이(40)의 내부 코일에 인가되는 제어신호를 "로우"로 출력하여 시동 릴레이(40)의 내부 스위치가 오프 상태를 지속적으로 유지되도록 한다.

그러나, 변속 레버가 P 레인지 혹은 N 레인지에 위치되어 있는 상태이면 시동 릴레이(40)의 내부 코일에 인가되는 제어신호를 "하이"로 출력한다.

따라서, 이그니션 스위치(10)의 시동 접점(ST)을 통해 인가되는 전원에 의해 시동 릴레이(40)의 내부 코일은 기전력을 발생시키고, 이에 따라 내부 스위치의 접점이 온으로 스위칭된다.

그러므로, 시동 릴레이(40)의 내부 접점을 통해 배터리(BA10)의 전원이 시동 모터(50)에 공급되어 시동 모터(6)가 작동하게 되며, 이에 따라 도시되지 않은 플 라이 휠을 작동시켜 엔진의 시동이 온 되도록 하는 크랭킹 동작이 수행된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동 변속기 장착 차량의 시동 제어장치는 복잡한 릴레이의 설치가 배제되어 원가 절감을 제공하고, 릴레이의 품질 문제를 배제시켜 안정된 시동성을 확보하여 준다.

또한, 변속제어장치 내부에 냉간 시동성을 위한 버퍼 전원을 구비하지 않아 변속 제어장치의 구현에 편리성을 제공한다.

Claims

자동 변속기 장착 차량의 엔진 시동 제어장치에 있어서,

일측단이 배터리의 출력단(플러스 단자)과 접속되고, 구비되는 다수개의 접점(Lock, Off, Acc, On, ST)중 선택된 임의의 접점에 배터리의 전압을 공급하는 이그니션 스위치와; 시동 온 요구가 검출되면 변속 레버의 위치를 판단하여 그에 대한 신호를 출력하는 변속 제어부와; 내부 스위치의 일측단에 시동 모터가 연결되고 다른 일측단에 배터리의 출력단이 연결되며, 내부 코일의 일측단에 엔진 제어부의 출력단이 연결되고 다른 일측단은 이그니션 스위치의 시동 접점이 연결되는 시동 릴레이와; 엔진 시동 요구시에 상기 시동 릴레이의 동작을 제어하는 엔진 제어부를 포함하며,

상기 변속 제어부는 변속 레버의 위치에 대한 P/N 신호를 CAN 통신으로 연결되는 엔진 제어부에 인가하고, 상기 엔진 제어부는 변속 제어부에서 인가되는 P/N 신호에 따라 시동 릴레이의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 엔진 시동 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 엔진 제어부는 변속 레버의 위치 정보인 P/N 신호에 대하여 풀 업 저항 혹은 풀 다운 저항이 설치되어, 변속 제어부에서 인가되는 P/N 신호가 정상적인 상태와 그렇지 아니한 상태에 대하여 반대의 전위로 인식하는 것을 특징으로 하는 자 동 변속기 차량의 엔진 시동 제어장치.
제2항에 있어서,

상기 엔진 제어부에 설치되는 풀 업 저항 혹은 풀 다운 저항은 극저온 냉간 시동시 변속 제어부의 제어전원이 상실되더라도 P/N 신호를 정상적으로 인식시켜 주는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 차량의 엔진 시동 제어장치.