KR20000000496U - 시동모터 구동시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 차량용 배터리로부터 인가되는 전원으로 시동모터를 시동함으로써 엔진을 작동시키고, 엔진의 작동중에는 시동모터의 재시동을 방지하기 위한 시동 모터 구동시스템에 있어서, 차량용 배터리로부터 시동모터에 전원을 투입하기 위한 신호를 공급하는 시동키와, 시동키의 신호에 의해서 배터리의 전원을 시동모터에 공급하기 위한 스위칭수단과, 엔진의 작동 여부를 감지하기 위해 발전기의 출력단자측에 전기적으로 연결되는 인버터와, 발전기의 출력단자측에 애노드, 밧데리측에 캐소드가 연결되는 다이오드와, 입력측에는 인버터의 출력 신호 및 시동키의 신호가 입력되며 출력축은 스위칭 수단에 전기적으로 연결되는 엔드게이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

시동모터 구동시스템

본 고안은 시동모터 구동시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 엔진이 작동되고 있는 중에 운전자의 부주의로 인해 재시동 조작을 할 때 시동 모터가 구동되지 않도록 한 시동모터 구동시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가솔린 엔진이나 디젤 엔진과 같은 내연기관은 자기 스스로의 힘으로는 동작을 할 수 없기 때문에 외력을 가하여 엔진의 크랭크축을 회전시켜 이 회전력으로 엔진이 작동되도록 하고 있다.

다시 말해서 엔진을 시동하는 데는 외부에서 힘을 부여하지 않으면 안된다.

이 시동 방법으로는 축전지를 전원으로한 모터가 사용되고 있는 바, 이에 대한 설명을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

시동키(10)는 차량 내부 전체로 전원 공급을 차단하는 OFF단자와, 와이퍼, 워셔, 히터, 블로워, 라디오 등으로 전원을 공급하는 ACC단자와, 점화코일, 연료펌프, 각종 미터류 등으로 전원을 공급하는 IG단자와, 시동 모터로 전원을 공급하는 ST단자(11)를 구비하고 있다.

상술한 시동키(10)의 ST단자(11)가 전기적으로 온되면, 트랜지스터(22)의 베이스 단자에 하이(high)신호가 출력되어 트랜지스터(22)를 턴-온시키게 된다.

트랜지스터(22)가 턴-온됨에 따라 릴레이 코일(23)이 여자되어 릴레이 스위치(24)가 노멀(Normal Open;N/O)인 상태에서 접접됨에 따라 배터리(12)의 전류가 배터리(12)의 전류가 시동 모터(20)로 통전되어 시동 모터(20)가 구동된다.

시동 모터(20)가 구동됨에 따라 시동 모터(20)의 피니언(미도시)이 엔진(미도시)의 플라이 휠(미도시)에 설치된 링기어(미도시)에 치차 결합되어 엔진이 구동된다.

한편, 발전기(30)는, 엔진의 크랭크 풀리(미도시)에 벨트(미도시)를 매개로 하여 구동되는 것으로, 그 출력단자(31)는 배터리(12)의 플러스 단자에 전기적으로 연결되어 배터리(12)를 충전시키게 된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따르면, 차량의 엔진이 작동되고 있는 중에 운전자의 부주의로 인해 ST단자(11)가 온되도록 시동키(10)를 재 조작하면, 배터리(12)의 전류가 시동 모터(20)와 통전되어 시동 모터(20)가 구동되고, 시동 모터(20)의 피니언(미도시)이 엔진(미도시)의 플라이 휠(미도시)에 설치된 링기어(미도시)에 치차 결합되는데, 이때, 엔진은 작동되고 있는 상태이기 때문에, 회전되고 있는 링기어에 시동 모터(20)의 피니언이 강제로 치차 결합됨으로 인해 시동 모터의 내부가 파괴되어 시동 모터로서의 기능을 더 이상 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차량의 엔진이 작동되고 있는 중에 운전자의 부주의로 인해 재시동 조작을 할 때 시동 모터가 구동되지 않도록 하여 시동 모터의 파괴를 미연에 방지할 수 있도록 한 시동모터 구동시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 차량용 시동모터 구동시스템의 구성을 나타낸 회로도

도 2는 본 고안에 의한 차량용 시동모터 구동시스템의 구성을 나타낸 회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 시동 스위치 11 : ST단자

12 : 배터리 20 : 시동 모터

21 : 입력단자 30 : 발전기

31 : 출력단자 40 : 인버터

50 : 엔드 게이트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 차량용 배터리로부터 인가되는 전원으로 시동모터를 시동함으로써 엔진을 작동시키고, 엔진의 작동중에는 시동모터의 재시동을 방지하기 위한 시동 모터 구동시스템에 있어서, 차량용 배터리로부터 시동모터에 전원을 투입하기 위한 신호를 공급하는 시동키와, 시동키의 신호에 의해서 배터리의 전원을 시동모터에 공급하기 위한 스위칭수단과, 엔진의 작동 여부를 감지하기 위해 발전기의 출력단자측에 전기적으로 연결되는 인버터와, 발전기의 출력단자측에 애노드, 밧데리측에 캐소드가 연결되는 다이오드와, 입력측에는 인버터의 출력 신호 및 시동키의 신호가 입력되며 출력축은 스위칭 수단에 전기적으로 연결되는 엔드게이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 의한 시동모터 구동시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의상 종래 기술과 동일한 구성 부재에 대하여는 동일한 부재 번호를 부여한다.

도 2는 본 고안에 의한 차량용 시동모터 구동시스템의 구성을 나타낸 회로도이다.

본 고안은 시동키(10)의 ST단자(11)가 온됨에 따라 시동 모터가 구동되어 엔진(미도시)이 작동되고, 이 엔진이 구동됨에 따라 발전기가 구동되도록 구성된 차량에 적용된다.

발전기(30)는, 엔진의 크랭크 풀리(미도시)에 벨트(미도시)를 매개로 하여 구동되는 것으로, 그 출력단자(31)는 배터리(12)의 플러스 단자에 전기적으로 연결되되, 다이오드(41)를 매개로 연결되어 배터리(12)를 충전시킨다.

다이오드(41)의 애노드는 발전기(30)의 출력단자(31)측에, 이 캐소드는 배터리(12)의 플러스 단자측으로 연결된다.

여기서, 다이오드(41)는 배터리(12)의 전류가 발전기(30)측으로 흐르지 못하도록 하는 역할을 한다.

또한, 발전기(30)의 출력단자(31)는 시동 모터(20)의 입력단자(24)에 전기적으로 연결되되, 출력단자(31)와 상기 입력단자 사이에 순서적으로 인버터(40)와 엔드 게이트(50)가 전기적으로 연결된다.

시동 모터(20)의 입력단자와 인버터(40)의 사이에는 스위칭수단이 전기적으로 연결 설치되는 바, 이 스위칭수단은 트랜지스터(22)와, 릴레이 코일(23)이 설치되되, 릴레이 코일(23)은 트랜지스터(22)의 베이스 단자에 전기적으로 연결 설치된다.

발전기(30)의 출력단자(31)와 배터리(12)의 플러스 단자 사이에는 릴레이 코일(23)의 여자 여부에 따라 노멀 오픈(Normal Open;N/O)된 상태에서 접점되는 릴레이 스위치(24)가 설치되되, 시동 모터(20)의 입력단자에 전기적으로 연결 설치된다.

시동키(10)는 차량 내부 전체로 전원 공급을 차단하는 OFF단자와, 와이퍼, 워셔, 히터, 블로워, 라디오 등으로 전원을 공급하는 ACC단자와, 점화코일, 연료펌프, 각종 미터류 등으로 전원을 공급하는 IG단자와, 시동 모터로 전원을 공급하는 ST단자(11)를 구비하고 있다.

시동키(10)의 ST단자(11)는 엔드 게이트(50)의 입력단에 전기적으로 연결 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 차량용 시동모터 구동시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 엔진(미도시)이 작동되고 있지 않는 상태에서는 엔진의 크랭크 풀리(미도시)의 회전력이 벨트(미도시)를 매개로 하여 발전기(30)로 전달되지 않기 때문에, 발전기(30)는 동작되지 않으며, 이때, 발전기(30)의 출력단자(31)로부터 로우(low) 신호가 출력된다. 발전기(30)의 출력단자(31)로부터 출력된 로우 신호는 인버터(40)로 입력된다.

여기서, 인버터(40)에 의해 엔진이 구동된다는 것을 알수 있게 된다.

인버터(40)로 입력된 로우 신호는 하이(high) 신호로 변환되어 엔드 게이트(50)에 입력된다.

이와 같은 상태에서, 운전자의 시동 키 조작에 따라 시동 스위치(10)의 ST단자(11)가 전기적으로 온되면, 엔드 게이트(50)에는 하이 신호가 입력된다.

여기서, 상기 엔드 게이트(50)에는 하이 신호와 로우 신호가 입력되기 때문에, 엔드 게이트(50)의 출력단으로부터 하이 신호가 출력되며, 이 출력된 하이 신호는 트랜지스터(22)에 입력된다.

트랜지스터(22)에 입력된 하이 신호는 트랜지스터(22)의 베이스 단자를 통해 하이 신호가 출력되어 트랜지스터(22)를 턴-온시키게 된다.

트랜지스터(22)가 턴-온됨에 따라 릴레이 코일(23)이 여자되어 릴레이 스위치(24)가 노멀 오픈(Normal Open;N/O)인 상태에서 접접됨에 따라 배터리(12)의 전류가 배터리(12)의 전류가 시동 모터(20)로 통전되어 시동 모터(20)가 구동된다.

시동 모터(20)가 구동됨에 따라 시동 모터(20)의 피니언(미도시)이 엔진(미도시)의 플라이 휠(미도시)에 설치된 링기어(미도시)에 치차 결합되어 엔진이 구동된다.

엔진이 구동된 직후에는 시동 모터(20)의 작용에 의해 상기 피니언은 원상 복귀되어 링기어와의 치차 결합이 해제된다.

한편, 엔진이 구동됨에 따라 엔진의 크랭크 풀리(미도시)에 벨트(미도시)를 매개로 하여 발전기(30)는 이때부터 구동된다.

발전기(30)가 구동됨에 따라, 그 출력단자(31)는 배터리(12)의 플러스 단자에 전기적으로 연결되어 배터리(12)를 충전시키게 되며, 또한, 그 출력단자(31)로부터 하이 신호가 출력되어 인버터(40)에 입력된다.

여기서, 인버터(40)에 의해 엔진이 구동된다는 것을 알수 있게 된다.

인버터(40)에 입력된 하이 신호는 로우 신호로 변환되어 엔드 게이트(50)로 입력된다.

이와 같은 상태에서, 운전자의 부주의로 시동키를 재 조작하면, 시동 스위치(10)의 ST단자(11)가 전기적으로 온되어 엔드 게이트(50)에는 하이 신호가 입력된다.

상기와 같이, 엔드 게이트(50)에 입력된 하이 신호와 로우 신호는 엔드 게이트(50)를 통과하면서 로우 신호로 변환된다.

엔드 게이트(50)의 출력단으로부터 출력된 로우 신호는 트랜지스터(22)에 입력된다.

트랜지스터(22)에 입력된 로우 신호는 트랜지스터(22)의 베이스 단자를 통해 로우 신호가 출력되어 트랜지스터(22)를 턴-오프시키게 된다.

트랜지스터(22)가 턴-오프됨에 따라, 릴레이 코일(23)이 비여자되어 릴레이 스위치(24)가 노멀 오픈(Normal Open;N/O)인 상태를 지속적으로 유지하게 되며, 이에, 배터리(12)로부터 전류를 더 이상 공급받을 수 없게 되어 시동 모터(20)는 구동되지 않게 된다

따라서, 시동 모터가 구동되지 않기 때문에, 엔진이 작동중이더라도 회전되고 있는 링기어에 시동 모터의 피니언이 강제로 치차 결합되지 않게 되며, 시동 모터의 내부가 파괴되지 않게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의한 차량용 시동모터 구동시스템에 따르면, 차량의 엔진이 작동되고 있는 중에 운전자의 부주의로 인해 재시동 조작을 할 때 시동 모터가 구동되지 않도록 함으로써, 회전되고 있는 링기어에 시동 모터의 피니언이 강제로 치차 결합되지 않게 되며, 시동 모터의 파괴를 미연에 방지할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 차량용 배터리로부터 인가되는 전원으로 시동모터를 시동함으로써 엔진을 작동시키고, 상기 엔진의 작동중에는 상기 시동모터의 재시동을 방지하기 위한 시동 모터 구동시스템에 있어서,

   상기 차량용 배터리로부터 상기 시동모터에 전원을 투입하기 위한 신호를 공급하는 시동키와;

   상기 시동키의 신호에 의해서 상기 배터리의 전원을 상기 시동모터에 공급하기 위한 스위칭수단과;

   상기 엔진의 작동 여부를 감지하기 위해 발전기의 출력단자측에 전기적으로 연결되는 인버터와;

   상기 발전기의 출력단자측에 애노드, 상기 밧데리측에 캐소드가 연결되는 다이오드와;

   입력측에는 상기 인버터의 출력 신호 및 상기 시동키의 신호가 입력되며, 출력축은 상기 스위칭 수단에 전기적으로 연결되는 엔드게이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시동모터 구동시스템.