KR20000024055A - 자동차 엔진의 정지 및 시동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점화 전류 회로와 스타트(starter) 전류 회로를 포함하고 자동차에 설치된 조작부로 작동시킬 수 있는 자동차 엔진의 정지와 시동장치에 관한 것으로, 점화전류 회로와 시동 전류회로를 구비한 자동차에 있어서, 밧데리로부터 전원을 받아 안정화시켜 공급하는 전원공급부(20)와; 상기 전원공급부(20)에서 전원을 공급받아 동작하여 엔진의 점화전류를 차단하는 제1스위치를 구비하는 제1지연부(30)와; 상기 자동차의 속도에 따라 상기 전원공급부(20)에서 상기 제1지연부(30)에 공급되는 전원을 차단하는 펄스변환부(40)와; 상기 제1지연부(30)의 스위치의 동작에 따라 상기 밧데리의 전원을 공급받아 동작하는 제2스위치를 구비하는 제2지연부(60)와; 상기 제2스위치의 동작에 따라 시동전류 공급장치에 상기 밧데리의 전원을 공급하는 제3스위치를 구비하는 시동부(70)를 구비하여, 도로 교통에 따라서 정지할 때 엔진이 자동으로 꺼지도록 함으로써, 운전자가 엔진을 손으로 정지시키는 불편을 없앨 수 있으며, 자동으로 시동준비 상태에 놓이므로 정지 후에도 클러치나 변속장치의 간단한 조작으로 시동이 가능하다.

Description

자동차 엔진의 정지 및 시동장치{a stopping and starting apparatus for an automobile engine}

본 발명은 자동차 엔진의 정지와 시동(starting) 장치에 관한 것으로서, 점화 전류 회로와 스타트(starter) 전류 회로를 포함하고 자동차에 설치된 조작부로 작동시킬 수 있는 자동차 엔진의 정지와 시동장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기식 시동장치(starter)가 설치된 화물차의 엔진은 키 구멍에 점화키를 돌려서 시동시키고 정지시킨다. 전기식 시동장치가 설치된 자동차(예, 오토바이)에서 엔진을 작동 개시하는 것은 키 구멍에 점화키를 돌려서 실행하고 기계적인 방법으로 엔진을 정지시키는 것은 점화키를 돌려서만 작동한다. 현재의 도로 교통에는 정체, 신호등 또는 정지한 자동차 대열에 따라서 달라지는 정지 시간이 있게 된다. 환경 보호와 연료 절감을 위해서는 정지 시간 동안에 엔진을 정지시키는 것이 필요하며, 숙달되고 모범적인 운전이 아주 중요하다. 전면부로 설치된 점화키와 설치된 안전띠에 의한 방해 때문에, 점화키로서 조작하는 것은 번거롭고 시간을 낭비하게 되는 것이다.

도로 교통에 따라서 정지할 때 운전자가 엔진을 손으로 정지시켜야 하는 것과 설치된 안전띠를 수고스럽게 실행하여야 하고, 그 때문에 대부분의 경우에 정지하여야 한다. 또 다른 단점으로는 정지 후에 엔진의 운전 개시를 위한 첫 번째 시동 시도가 실패하고 나서, 두 번째 시동 시도는 우선 긴 시간이 지난 후에 실시할 수 있다. 이 시간 동안에는 자동차가 정지되고 교통 방해가 나타나게 된다. 그래서 기존의 장치는 자동 구동하는 자동차에는 사용하지 않는다.

본 발명은 기존 장치의 상기 단점을 제거하는 것뿐만 아니라 전체 문제점들을 실제적으로 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 자동차가 정지시에 자동으로 엔진을 정지시키고 시동하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 의한 자동차의 정지 및 시동장치 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 전원공급부 30 : 제1지연부

40 : 펄스변환부 50 : 시동회로의 연결단자

60 : 제2지연부 70 : 시동부

80 : 센서부

본 발명의 스위칭 회로는

- 자동차의 작동 장치로 조정되는 부품이며, 제1의 일정 시간이 지연된 후에 엔진을 정지시키기 위하여 점화 회로를 차단하고,

- 두 번째로, 자동차의 작동 장치로 조정되는 부품이며, 제2의 일정 시간이 지연된 후에 이를 조정하여서 점화 회로와 시동 회로를 통하여 시동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징을 도면을 사용하여서 더 자세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 정지 및 시동 제어 회로(controlling circuit)를 도시한 것으로서, 상기 회로도는 전원 공급부(20), 제1지연부(30), 제2지연부(60), 펄스 변환부(40)와 센서부(80)가 설치되어 있다. 상기 부품에 대해서는 다음에 더 자세히 설명한다.

정지 및 시동제어 회로는 승용차 또는 오토바이와 같은 자동차의 전원 회로(power supply)에 병렬로 연결되어 있다. 이들의 연결 표시는 전원 회로의 국제적 기준 기호로 도시하였다. 다음에는 정지 및 시동 제어 회로의 기능을 더 자세하게 설명한다.

도 1은 운전자가 점화키에 넣고 상기 키를 점화 온(ON)의 위치에 놓았을 때의 운전 상태에 대한 제어 회로도를 도시한 것이다. 상기 온(ON) 위치에서 밧테리의 전압은 점화 코일에 인가된다. 점화키를 시동위치에 놓으면 엔진의 시동부(스타트)에 스타트 전류가 가해진다. 운전자가 엔진을 처음으로 시동할 때는 운전자는 상기 방법으로 점화키를 작동한다. 점화키를 운행위치로 놓으면 밧테리의 전압(15)은 라인(2)을 거쳐서 전원공급부(20)에 인가된다. 전원공급부(20)에는 트랜지스터(T1)가 설치되어 있으며, 제너 다이오드(Zener diode, D1)는 전체 스위칭 회로에서 상기 공급 전압의 전압 안정용으로 사용된다.

안정화된 전압은 제1지연부(30)와 펄스 변환부(40)에 공급된다. 제1지연부(30)에는 릴레이(31), 콘덴서(C1), 트랜지스터(T2)로 구성된 회로 및 다수의 저항(R2, R3, R4, R5)이 포함되어 있다. 전원공급부(20)에서 안정화된 전압은 펄스변환부(40)에 인가되고, 상기 펄스변환부(40)는 트랜지스터(T3), 다이오드(D2), 콘덴서(C2) 및 저항(R6)으로 구성되어 있다. 상기 펄스변환부(40)는 스위치(TS)로부터 발생하는 펄스를 변환시키고 상기 스위치(TS)는 자동차의 속도계 회전축과 캐르던(Karden) 또는 회전축에 설치하고 매 회전마다 펄스를 공급한다.

점화키를 시동 위치로 돌려서 엔진을 시동시킬 때, 엔진이 시동되고, 자동차가 움직이게 된다. 여기에서 속도계 회전축에 있는 스위치(TS)는 펄스 변환부(40)에 네거티브 펄스를 출력한다. 각각의 네거티브 펄스는 콘덴서(C2)를 방전시킨다. 여기에서 콘덴서(C2)의 -측은 트랜지스터(T3)를 온(ON) 상태로 할 수 있는 짧은 시간의 포지티브 전압으로 된다.

트랜지스터(T3)의 컬렉터는 라인(3)을 거쳐서 전원 회로의 접지(M)에 연결되고 이미터(emitter)는 다이오드(D2)를 거쳐서 트랜지스터(T2)의 베이스에 연결되어 제1지연부(30)에 연결된다. 트랜지스터(T3)를 온(ON)상태로 할 때 트랜지스터(T2)의 베이스에는 마이너스(-)의 전위가 인가되고, 그래서 콘덴서(C1)는 방전된다. 이를 통하여 트랜지스터(T2)의 온(ON)상태는 방해된다. 자동차가 주행하는 동안에 트랜지스터(T2)는 오프(OFF) 상태로 되고 그 전도 상태로 전환될 수 없으며, 그래서 제1지연부(30)에 있는 릴레이(31)는 여기될 수 없게 된다.

자동차는 철로 또는 신호등 또는 기타 교통변화와 같은 교통 상황에 의해서 정지하여야 한다. 자동차에 제동을 걸면 속도는 0이 되고, 속도계스위치(TS)의 네가티브 임펄스도 낮아지고, 그래서 펄스 변환부(40)에 있는 트랜지스터(T3)는 그 차단 상태에 있게 된다.

그리하여 제1점화 지연부(30)의 트랜지스터(T2)의 베이스에는 전압이 생기고, 상기 트랜지스터(T2)는 온(ON)상태로 전환된다. 트랜지스터(T2)를 통하여 전원이 인가되어 릴레이(31)는 동작하게 되고 그 접점(311, 312)는 상부단자에서 떨어져서 하부단자에 붙게된다. 릴레이(31)의 시간 지연은 자동차가 정지된 후에 떨어지고 이 시간지연은 콘덴서(C1)와 저항(R2, R3)에 따라서 달라진다. 포텐티오미터(R3)를 사용하여서, 상기 시간 지연을 릴레이(31)를 기준으로 조정될 수 있다. 대부분의 경우에 해당 운전자는 상기 저항을 조정하고, 그래서 시간 지연은 교통상황에 따라서 최적화되고, 이것의 특수한 상황으로 제한된다. 조절 가능한 지연시간은 3-12초가 된다. 완벽성은 이로서 증명되고 저항(R4, R5)이 트랜지스터(T2)의 보호 저항으로 작용한다. 저항(R2)은 예비 저항으로 설치되고, 이로 인하여 릴레이(31)용 조절 가능한 요구시간은 포텐티오미터(R3)에 의해서 0의 값으로 놓일 수가 없다.

자동차가 정지한 후에 릴레이(31)는 동작하고 접점(311 및 312)은 도시된 정지 위치(상부단자)로부터 작업 위치(하부단자)에 놓이게 된다. 이 동작을 통하여 전원 회로의 그라운드(M)는 라인 3과 4를 통하여 점화 코일의 차단기에 놓인다. 엔진이 정지되면 점화도 중단된다. 점화 전압(15)은 릴레이(31)의 접점(312)와 라인(2, 5)을 거쳐서 제2지연부(60)의 릴레이 코일(61)에 인가된다. 상기 릴레이(61)는 라인(6)과 다이오드(D5)를 거쳐서 회전하는 제네레이트 및 회전하는 얼터네이트의 포지티브 전위(D+) 뿐만 아니라 정지된 제네레이트 및 정지된 얼터네이트의 네거티브 전위가 더 이상 놓이지 않을 때 우선 당겨진다. 엔진이 정지하자 말자 제네레이트와 얼터네이트는 더 이상 회전하지 않게 되고, 제2지연부(60)에 있는 릴레이(61)는 당겨지며, 접점(611, 612, 613)은 도시된 정지 위치(상부단자)에서 동작 위치(하부단자)로 옮겨지게 된다.

접점(611)은 전원회로의 전조등(56)과 연결된 상부단자에 연결되어 있다가 떨어져 하부단자에 연결되어 전조등을 끄게 된다. 접점(611)은 전극(R)에 놓이고 점멸등 또는 유사 장치를 작동시킬 수 있게 된다. 접점(612)은 라인(7)을 통하여 전원 회로의 전극(KS, GS)을 세 번째 릴레이(71)와 연결하고 상기 릴레이(71)는 시동부(70)에 설치된다. 이렇게 하여서 엔진의 재시동은 차량 정지 후에 준비되어 진다. 릴레이(61, 71)의 고정으로 설정된 접근 지연에 의하여 주어지는 준비 시간은 약 1초이다. 세 번째 릴레이(71)는 전극(KS, GS)에 그라운드가 놓이면 그 때 당겨질 수 있는데, 이는 릴레이(71)의 코일 다른 측에 점화 전압(15)이 놓이기 때문이다.

지금까지 자동차 정지 시를 설명하는 실시예에서 시간 지연 장치를 작동시킴으로써 스위치(TS)에서 나온 네거티브 펄스에 의하여 자동차 속도계 회전축에 연결된다. 물론 시간 지연 장치는 자동차 클러치 페달에 설치된 스위치(KS) 또는 자동차 트랜스미션 선택 레버에 설치된 또 다른 스위치(GS)에 의한 것과 같이 다른 종류와 다른 방법으로도 작동시킬 수 있다. 이 경우에 운전자는 자동차를 클러치 패달을 정지에 놓거나 트랜스미션의 선택 레버를 중립 위치에 놓아야 한다. 다른 실시 예에서 이 경우의 장치(40)는 없다. 제1지연부(30)에서 트랜지스터(T2)의 베이스에는 스위치(KS, GS)에 의해서 트랜지스터(T2)에 연결되어 전압을 발생시킬 수 있도록 전원회로의 접지 전위(M)를 제거할 수 있다. 그래서 시간 지연 장치의 기능은 이미 설명한 속도계 회전축 스위치(TS)와 관련된 것과 동일하다. 아직도 시간 지연장치를 작동시킬 수 있는 또 다른 가능성이 있다.

이것은 트랜지스터 스위칭 장치(T4, R7, R8)와 센서(81)로 구성된 센서부(80)에 의해서 가능해진다. 운전자가 손으로 센서(81)를 접촉하면 트랜지스터가 연결되고 라인 21과 9를 거쳐서 전압이 트랜지스터(T2)의 베이스에 놓인다. 두 지연부(30, 60)에 있는 두 가지 릴레이(31, 61)의 기능은 모두 동일하다.

릴레이(31)의 당김과 그 접점(311)의 개폐 시에 이로 인하여 점화코일의 차단기 접촉부에 접지 전위(M-)가 인가되어 점화는 중단된다. 라인이 자체적으로 차단되거나 엔진공정의 전자기적 및 모터의 영향에 의해서 엔진의 기화기 또는 분사장치에서 엔진이 정지 상태로 놓이게 한다. 상기 경우에는 물론 여기에 속하는 라인의 접점(311)이 연결되어야 한다.

다음에서는 엔진의 재작동에 대하여 설명한다. 교통 중단이 종료되면, 설명된 실시예에서 운전자가 클러치를 작동시키고 트랜스미션의 선택 레버를 중립 위치에 놓도록 한다. 도면에서는 이것을 간단한 회로도로 도시하였다. 클러치 스위치(KS)와 트랜스미션(GS)의 스위치를 작동시킬 때, 전원회로의 접지(M)는 라인(7)을 거쳐서 릴레이(71)와의 접점(612)이 시동부(70)에 연결된다. 릴레이(71)는 당겨질 수 있고 그 접점(711)이 도시한 정지 위치(상부단자)로부터 동작 위치(하부단자)로 연결된다. 이로 인하여 엔진의 스타트용 전류 회로의 연결단자(50)에 전류가 공급된다.

동시에 전원회로의 접지(M)는 트랜지스터 베이스에 있는 라인(7), 접점(711), 다이오드(D4)를 거쳐서 놓이게 된다. 트랜지스터(T2)가 차단되면 릴레이(31)가 끊어진다. 접점(311, 312)는 도시된 정지위치(상부단자)로 다시 돌아간다. 이로 인하여 점화 장치의 차단은 제거된다. 엔진은 다시 스타트하게 된다. 제2지연부(60)에 있는 릴레이(61)는 제1지연부(30)의 릴레이 접점(312)의 개폐에 종속 되는데, 이는 라인(15, 2), 접점(613), 라인(6), 다이오드(D5), 전극(D-)(제네레이트 및 얼터네이트의 마이너스 전위)을 거쳐서 유지되기 때문이다. 엔진이 다시 작동되고 제네레이트 및 얼터네이트에 다시 전압이 발생할 때 전극(D+)에는 포지티브 전위가 놓이고 릴레이(61)는 차단되고 접촉부(611, 612, 613)는 다시 도시된 정지 위치(상부단자)로 연결된다. 상기 릴레이(61)의 재연결은 동일한 전원에서 포지티브 전위(D+)에 따라서 달라지므로, 릴레이(61)는 사전에 라인(11), 저항(R9)을 비롯하여 닫혀진 접점(711)을 거쳐서 밧데리 전원(15)에 연결되어진다.

이로 인하여 릴레이(61)는 사전에 예비 전압을 얻어서 릴레이(61)가 이미 전극(D)에서 전위가 조금 변동할 때 차단될 수 있고 릴레이(71)가 릴레이(61)의 접점(612)의 개폐에 의해서 차단되고 그 접촉부(711)가 열려서 스타팅 과정이 종료된다. 엔진이 작동 중이지만, 자동차의 전원회로에 있는 제어 장치에서 제어 전압이 아직 완전한 포지티브 전압에 도달하지 않았을 때, 두 개의 릴레이(61, 71)의 차단과 다이오드의 배치에 의해서 스타팅 과정이 아주 단축되고 안전하게 저지된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 도로 교통에 따라서 정지할 때 엔진이 자동으로 꺼지도록 함으로써, 운전자가 엔진을 손으로 정지시키는 불편을 없앨 수 있으며, 자동으로 시동준비 상태에 놓이므로 정지 후에도 클러치나 변속장치의 간단한 조작으로 시동이 가능하다.

Claims (4)

1. 점화전류 회로와 시동 전류회로를 구비한 자동차에 있어서,

   밧데리로부터 전원을 받아 안정화시켜 공급하는 전원공급부(20)와;

   상기 전원공급부(20)에서 전원을 공급받아 동작하여 엔진의 점화전류를 차단하는 제1스위치를 구비하는 제1지연부(30)와;

   상기 자동차의 속도에 따라 상기 전원공급부(20)에서 상기 제1지연부(30)에 공급되는 전원을 차단하는 펄스변환부(40)와;

   상기 제1지연부(30)의 스위치의 동작에 따라 상기 밧데리의 전원을 공급받아 동작하는 제2스위치를 구비하는 제2지연부(60)와;

   상기 제2스위치의 동작에 따라 시동전류 공급장치에 상기 밧데리의 전원을 공급하는 제3스위치를 구비하는 시동부(70)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 정지 및 시동 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1지연부(30)는 엔진의 점화전류를 접지 전위에 연결하는 스위칭장치(31)를 포함하고 그 연결시간을 조정 가능하도록 시정수 조정부를 구비하며, 상기 스위칭장치(31)의 접점(311, 312)을 동작시키는 트랜지스터(T2)가 포함되고,

   상기 제1지연부(30)에 의하여 조정되는 스위칭 장치(61)가 엔진의 시동 준비를 하기 위하여 제2지연부(60)에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 정지 및 시동장치.
3. 제1항에 있어서, 클러치 및 트랜스밋션(KS, GS)에 의해 조정 가능한 전류 회로(71)가 엔진이 작동 시에 상기 전류 회로의 엔진을 시동하기 위하여 차단되는 것을 특징으로 하는 자동차의 정지 및 시동장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 제1지연부(30)의 트랜지스터(T2)가 그 베이스에 자동차의 조작에 따라 밧데리 전위가 인가될 때 릴레이(31)의 작동을 조정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 정지 및 시동장치.