KR19990011854A - 자동차의 스타트모터 제어장치 및 방법 - Google Patents

자동차의 스타트모터 제어장치 및 방법 Download PDF

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KR19990011854A KR1019970035108A KR19970035108A KR19990011854A KR 19990011854 A KR19990011854 A KR 19990011854A KR 1019970035108 A KR1019970035108 A KR 1019970035108A KR 19970035108 A KR19970035108 A KR 19970035108A KR 19990011854 A KR19990011854 A KR 19990011854A
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본 발명은 자동차의 시동장치에 관한 것으로, 특히, 엔진의 공회전시, 운전자의 착오로 재시동을 할 경우, 이를 감지하여 자동으로 스타트모터의 동작을 차단하는 자동차의 스타트모터 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 자동차의 스타트모터는 이그니션키를 시동위치로 했을 경우, 회전하여 엔진에 시동을 걸게 되는 바, 엔진에 시동이 걸려 공회전 중에 이그니션키를 시동위치로 했을 경우에도 스타트모터는 회전하게 되어, 엔진의 크랭크기어와 간섭을 일으켜 심한잡음을 유발함과 동시에 스타트모터 및 크랭크기어의 마모를 초래할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 엔진의 공회전 중에, 운전자가 재시동을 할 경우, 이를 감지하여 스타트모터의 회전을 방지함으로써, 엔진의 크랭크기어와 스타트모터의 간섭회전에 기인한 심한잡음을 방지함과 동시에 스타트모터 및 엔진 크랭크기어의 마모를 미연에 방지할 수 있다.

Description

자동차의 스타트모터 제어장치 및 방법
본 발명은 자동차의 시동장치에 관한 것으로, 특히, 엔진의 공회전시, 운전자의 착오로 재시동을 할 경우, 이를 감지하여 자동으로 스타트모터의 동작을 차단하는 자동차의 스타트모터 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 증기기관은 증기만, 전동기는 전기만 공급되면 자가기동하여 스스로 회전한다. 그러나 내연기관은 연료를 공급해도 증기기관이나 전동기와는 달리, 자가 시동을 할 수 없기 때문에 시동을 걸 때는 별도의 기동장치를 사용하여 이에 의해 크랭크 축을 회전시켜야 한다. 또 이 크랭크 축의 회전은 일정이상의 속도를 내지 않으면 시동할 수가 없다. 스파크점화기관에서는 실린더내에 점화 가능한 공기,연료 혼합기를 형성시키는 데 필요한 최저회전속도 이상으로 크랭킹되야 하며, 디젤기관에서는 자기착화에 필요한 압축열을 계속 유지할 수 있는 최저 회전속도 이상으로 크랭킹시켜야만 시동된다. 내연기관을 기동시키는 데는 전동기, 유압모터, 그리고 공압모터 등이 이용된다. 그러나 자동차에서는 엔진의 실린더 용적, 압축압력, 각 마찰력을 이겨내서 엔진을 시동가능한 회전수로 구동시켜야 하므로 시동 토크가 큰 것이 필요하며, 가능한 한 소형경량인 것이 바람직하다. 따라서, 주로 전동기가 이용되는 바, 이를 스타트모터라 하며, 특히 직류직권전동기는 다른 형식의 전동기에 비해 저속에서는 회전력이 크고, 부하가 감소되면 회전력은 낮아지나 회전속도가 증가한다. 즉, 회전속도가 부하에 따라 민감하게 변화한다. 따라서, 장시간 구동용으로는 적합하지 않으나 단시간 동안 저속에서 큰 회전력을 필요로 하는 기동전동기로서는 가장 적합하다. 자동차 기관의 기동장치는 기본적으로 첨부된 도면 도1에 도시된 바와같이, 엔진(100), 스타트모터(110) 및 배터리(120)로 구성된다.
스타트모터(110)의 회전력은 피니언과 프라이휠 링기어를 거쳐서 엔진(100)의 크랭크축에 전달되며, 피니언과 플라이휠 링기어의 기어비가 크기 때문에 스타트모터(110)의 회전속도는 높게, 회전력은 작게하여도 충분히 엔진(100)을 기동시킬 수 있다. 한편, 스타트모터(110)의 출력과 배터리(120)의 용량은 최악의 시동조건 하에서도 시동에 필요한 출력을 장시간 유지할 수 있어야 하므로, 스타트모터(110)는 전기에너지를 가장 많이 소모시키기 때문에, 스타트모터(110)의 출력에 의해 배터리(120)의 용량이 결정되게 된다. 이와 같은 스타트모터(110)는 일반적인 전기 기기와 달리 안전사용 시간이 매우 짧아서 보통 수십초 이내이며, KS(Korean Standards, 한국공업규격)에서도 연속 운전시간의 최대는 30초로 되어 있다. 이 때문에 스타트모터(110)를 장시간 연속해서 사용하면 스타트모터(110)가 소손된다. 따라서 연속사용은 약 10초정도로 하고, 엔진(100)의 시동이 걸리지 않는 경우에는 스타트모터(110) 이외의 원인이 되는 압축력의 부족, 연료계통, 점화계통의 고장, 윤활계통 등에 대해서 점검한 뒤에 재시동을 하여야 한다.
전술한 바와 같은 종래의 자동차의 스타트모터는 이그니션키를 시동위치로 했을 경우, 회전하여 엔진에 시동을 걸게 되는 바, 엔진에 시동이 걸려 공회전 중에 이그니션키를 시동위치로 했을 경우에도 스타트모터는 회전하게 되어, 엔진의 크랭크기어와 간섭을 일으켜 심한잡음을 유발함과 동시에 스타트모터 및 크랭크기어의 마모를 초래할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 엔진의 공회전 중에, 운전자가 재시동을 할 경우, 이를 감지하여 스타트모터의 회전을 방지함으로써, 엔진의 크랭크기어와 스타트모터의 간섭회전에 기인한 심한잡음을 방지함과 동시에 스타트모터 및 크랭크기어의 마모를 미연에 방지할 수 있는 자동차의 스타트모터 제어장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자동차의 전장품에 전원을 인가하거나 차단하는 이그니션스위치와; 상기 이그니션스위치가 온됨에 따라, 엔진의 회전수를 검출하여 이에 대응하는 검출신호를 출력하는 엔진회전수검출센서와; 전원이 인가되면 회전하여 엔진을 기동시키는 스타트모터와; 상기 이그니션스위치가 스타트포지션으로 온됨에 따라 작동하여 전원입력단측으로 인가되는 전원을 상기 스타트모터로 인가하는 스타트모터솔레노이드를 구비하는 자동차의 시동장치에 있어서, 상기 이그니션스위치가 온됨에 따라 상기 엔진회전수검출센서로 부터 인가되는 엔진의 회전수와 기설정된 소정의 기준엔진회전수를 비교하여 이에 대응하는 제어신호를 출력하는 ECM과; 상기 ECM으로 부터 제어신호가 인가됨에 따라, 이에 대응하여 상기 스타트모터솔레노이드의 전원입력단측으로 전원을 인가하거나 차단하는 전원차단솔레노이드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편, 자동차의 스타트모터 제어방법에 있어서, 이그니션스위치가 온되면, 엔진회전수검출센서로 부터 인가되는 신호로 부터 엔진의 회전 유/무를 검사하는 제1과정과; 상기 제1과정에서, 엔진이 회전하면, 현재의 엔진회전수와 기설정된 소정의 기준엔진회전수를 비교하는 제2과정과; 상기 제2과정에서, 현재의 엔진회전수가 기설정된 소정의 기준엔진회전수 이상이면, 전원차단솔레노이드를 오프(OFF)하여, 스타트모터솔레노이드측으로 인가되는 전원을 차단하는 제3과정과; 상기 제1과정에서 엔진이 회전하지 않거나, 상기 제2과정에서 현재의 엔진회전수가 기설정된 소정의 기준엔진회전수 이하이면, 전원차단솔레노이드를 온(ON)하여, 스타트모터솔레노이드측으로 전원을 인가하는 제4과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 자동차의 시동장치의 구성블록도.
도 2는 본 발명에 따른 자동차의 스타트모터 제어장치의 구성블록도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 스타트모터 제어방법의 동작순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 이그니션스위치 20 : ECM(Electronic Control Module)
30 : 엔진회전수검출센서 40 : 전원차단솔레노이드
50 : 스타트모터솔레노이드 100 : 엔진
110 : 스타트모터 120 : 배터리
LOCK : 잠금 ACC : 1단
ON : 2단 START : 엔진스타트
Vin : 전원입력단 Vout : 전원출력단
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 자동차의 스타트모터 제어장치는 첨부된 도면 도2에 도시된 바와 같이, 이그니션스위치(10), ECM(Electronic Control Module; 20), 엔진회전수검출센서(30), 전원차단솔레노이드(40), 스타트모터솔레노이드(50) 및 스타트모터(110)를 구비한다. 이그니션스위치(10)는 자동차의 전장품에 전원을 인가하거나 차단한다. ECM(20)은 이그니션스위치(10)가 온됨에 따라 엔진회전수검출센서(30)로 부터 인가되는 엔진의 회전수와 ECM(20)내부에 기설정된 소정의 기준엔진회전수를 비교하여 이에 대응하는 제어신호를 전원차단솔레노이드(40)측으로 인가한다. 엔진회전수검출센서(30)는 이그니션스위치(10)가 온됨에 따라, 엔진의 회전수를 검출하여 이에 대응하는 검출신호를 ECM(20)측으로 인가한다. 전원차단솔레노이드(40)는 ECM(20)으로 부터 제어신호가 인가됨에 따라, 이에 대응하여 스타트모터솔레노이드(50)의 전원입력단(Vin)측으로 전원을 인가하거나 차단한다. 스타트모터솔레노이드(50)는 이그니션스위치(10)가 스타트포지션(START)으로 온됨에 따라 작동하여 전원입력단(Vin)측으로 인가되는 전원을 스타트모터(110)로 인가한다. 스타트모터(110)는 스타트모터솔레노이드(50)로 부터 전원이 인가되면 회전하여 엔진을 기동시킨다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 동작을 첨부된 도면 도3의 동작순서도에 따라 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따라, ECM(20)에는 700 RPM(Revolutions Per Minute;분당회전수)으로 기준엔진회전수가 설정되어 있다.
먼저, 엔진의 시동이 꺼진 상태에서, 운전자가 자동차의 시동을 걸기위해 이그니션스위치(10)를 돌리면, ECM(20)은 엔진회전수검출센서(30)로 부터 인가되는 신호에 의거하여 엔진의 회전 유/무를 검사하는 바(스텝 S1), 엔진이 회전하지 않으므로, ECM(20)은 전원차단솔레노이드(40)측으로 제어신호를 인가하고, 이에 따라 전원차단솔레노이드(40)는 작동하여 스타트모터솔레노이드(50)의 전원입력단(Vin)으로 전원을 인가한다(스텝 S4). 따라서, 운전자가 이그니션스위치(10)를 스타트포지션(START)에 위치시키면, 스타트모터솔레노이드(50)가 작동하여 스타트모터(110)에 전원을 인가하고, 이에 따라 스타트모터(110)는 회전하여 엔진이 기동된다.
한편, 엔진에 시동이 걸린상태에서 공회전중이면, ECM(20)은 엔진회전수검출센서(30)로 부터 인가되는 신호에 의거하여 엔진의 회전 유/무를 검사하는 바(스텝 S1), 엔진이 회전중이므로, ECM(20)은 엔진회전수검출센서(30)로 부터 인가되는 신호에 의거하여 엔진의 회전수를 검출 한 후, 이를 ECM(20)내에 기설정되어 있는 기준엔진회전수와 비교하는 바(스텝 S2), 이 때, 엔진은 공회전 중이므로, 엔진의 회전수는 700RPM이상일 것이며, 따라서, ECM(20)은 전원차단솔레노이드(40)측으로 제어신호를 인가하고, 이에 따라 전원차단솔레노이드(40)는 작동을 중지하여 스타트모터솔레노이드(50)의 전원입력단(Vin)으로 인가되던 전원을 차단한다(스텝 S3). 따라서, 이 때 운전자가 실수로 이그니션스위치(10)를 스타트포지션(START)에 위치시켜, 스타트모터솔레노이드(50)가 작동해도, 전원차단솔레노이드(40)로 부터 스타트모터솔레노이드(50)의 전원입력단(Vin)측으로 전원이 인가되지 않아, 스타트모터(110)측으로 전원이 인가되지 않게 되어 스타트모터(110)는 회전하지 않는다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 엔진의 공회전 중에, 운전자가 재시동을 할 경우, 이를 감지하여 스타트모터의 회전을 방지함으로써, 엔진의 크랭크기어와 스타트모터의 간섭회전에 기인한 심한잡음을 방지함과 동시에 스타트모터 및 엔진 크랭크기어의 마모를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 자동차의 전장품에 전원을 인가하거나 차단하는 이그니션스위치(10)와; 상기 이그니션스위치(10)가 온됨에 따라, 엔진의 회전수를 검출하여 이에 대응하는 검출신호를 출력하는 엔진회전수검출센서(30)와; 전원이 인가되면 회전하여 엔진을 기동시키는 스타트모터(110)와; 상기 이그니션스위치(10)가 스타트포지션(START)으로 온됨에 따라 작동하여 전원입력단(Vin)측으로 인가되는 전원을 상기 스타트모터(110)로 인가하는 스타트모터솔레노이드(50)를 구비하는 자동차의 시동장치에 있어서, 상기 이그니션스위치(10)가 온됨에 따라 상기 엔진회전수검출센서(30)로 부터 인가되는 엔진의 회전수와 기설정된 소정의 기준엔진회전수를 비교하여 이에 대응하는 제어신호를 출력하는 ECM(20)과; 상기 ECM(20)으로 부터 제어신호가 인가됨에 따라, 이에 대응하여 상기 스타트모터솔레노이드(50)의 전원입력단(Vin)측으로 전원을 인가하거나 차단하는 전원차단솔레노이드(40)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 스타트모터 제어장치.
  2. 자동차의 스타트모터 제어방법에 있어서, 이그니션스위치가 온되면, 엔진회전수검출센서로 부터 인가되는 신호로 부터 엔진의 회전 유/무를 검사하는 제1과정과; 상기 제1과정에서, 엔진이 회전하면, 현재의 엔진회전수와 기설정된 소정의 기준엔진회전수를 비교하는 제2과정과; 상기 제2과정에서, 현재의 엔진회전수가 기설정된 소정의 기준엔진회전수 이상이면, 전원차단솔레노이드를 오프(OFF)하여, 스타트모터솔레노이드측으로 인가되는 전원을 차단하는 제3과정과; 상기 제1과정에서 엔진이 회전하지 않거나, 상기 제2과정에서 현재의 엔진회전수가 기설정된 소정의 기준엔진회전수 이하이면, 전원차단솔레노이드를 온(ON)하여, 스타트모터솔레노이드측으로 전원을 인가하는 제4과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 스타트모터 제어방법.
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KR20020044006A (ko) * 2000-12-05 2002-06-14 이계안 주행중 재시동 조작에 의한 시동기의 피니온 기어 파손방지 장치
KR100348687B1 (ko) * 2000-03-24 2002-08-17 대웅전기산업주식회사 압력식 약탕기

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