KR20010084358A - Control apparatus and control method of start motor for vehicle - Google Patents

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KR20010084358A KR1020000009347A KR20000009347A KR20010084358A KR 20010084358 A KR20010084358 A KR 20010084358A KR 1020000009347 A KR1020000009347 A KR 1020000009347A KR 20000009347 A KR20000009347 A KR 20000009347A KR 20010084358 A KR20010084358 A KR 20010084358A
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임현수
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에릭 발리베
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    • F02N11/087Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • HELECTRICITY
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and method is provided to protect the starter motor from fault and breakage by automatically controlling operation of the starter motor in accordance with the operation state of the engine. CONSTITUTION: A starter motor includes a solenoid(3) to which a starter switch(1a) of an ignition terminal(1) and a battery(2) are connected so as to form an electric circuit; and a starter motor(7) connected to a power through the solenoid, and which has a pinion(8) to be engaged with a fly wheel(10a) of an engine(10) through a shift lever(6). A control apparatus comprises a rotational frequency sensor(11) incorporated into the starter motor and which senses rotational frequency of the engine; and a control module(12) for receiving an electrical signal from the rotational frequency sensor, and controlling the solenoid. The control module includes a converter(13) for converting the analog signal output from the rotational frequency sensor into a digital signal; a control unit(15) for receiving signal from the converter and outputting a signal in accordance with a preset control logic; a signal control line(17) for electrically connecting the output signal from the control unit to a terminal(5) of the solenoid through a relay(16); and a timer(14) connected to the control unit.

Description

차량용 시동전동기의 제어장치 및 제어방법 {CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD OF START MOTOR FOR VEHICLE}CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD OF STARTING MOTOR FOR VEHICLE {CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD OF START MOTOR FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 시동전동기의 제어장치 및 제어방법에 대한 것으로서, 특히 엔진의 작동상태에 따라 시동전동기의 작동과 정지를 자동으로 제어하여 시동전동기 모터의 고장과 파손을 방지할 수 있도록 된 차량용 시동전동기의 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control apparatus and a control method of a starter motor for a vehicle. In particular, the starter motor for a vehicle can be prevented from failure and damage of the starter motor by automatically controlling the start and stop of the starter motor according to the operating state of the engine. It relates to a control device and a control method of the.

일반적으로 내연기관인 차량용 엔진은 자가시동을 할 수 없기 때문에 시동을 걸때는 외력에 의해 일정이상의 속도를내도록 크랭크 축을 회전시켜야 만 되므로, 이를 위해 통상 시동전동기를 사용하게 된다.In general, the engine for a vehicle that is an internal combustion engine cannot start itself, so when starting, the crankshaft must be rotated to produce a certain speed by external force.

이러한 시동전동기는 도 1에 도시된 바와 같이 이그니션단자(1)의 시동스위치(1a)와 배터리(2)가 연결되는 단자부(5)와 전류의 통전에 의해 전·후이동되는 플런저(5)로 이루어진 솔레노이드(3)와, 이 솔레노이드(3)의 단자부(5)를 통해 전원이 연결됨과 더불어 플런저(5)와 함께 이동되는 시프트레버(6)를 매개로 엔진(10)의 플라이휠(10a)에 치합되는 피니언(8)이 구비된 시동모터(7)로 구성된다.This starter motor is a terminal part 5 to which the start switch 1a of the ignition terminal 1 and the battery 2 are connected as shown in FIG. 1 and a plunger 5 which is moved back and forth by energizing current. The flywheel 10a of the engine 10 is connected to the solenoid 3 made of the engine 10 via a shift lever 6 which is connected to the power supply and is moved together with the plunger 5 through the terminal portion 5 of the solenoid 3. It consists of a starting motor 7 with a pinion 8 to be engaged.

이와같이 이그니션단자(1)와 엔진(10)사이에 구성된 시동전동기는 운전자가 이그니션단자(1)의 시동스위치(1a)를 온(ON)하게 되면 배터리(2)의 전원이 솔레노이드(3)의 코일(도시되어있지 않음)과 시동모터(7)로 통전되고, 이어 전류가 통전된 솔레노이드(3)의 코일에 의해 플런저(5)가 시프트레버(6)를 전진키게 된다.In this way, the starting motor configured between the ignition terminal 1 and the engine 10 has a power source of the battery 2 when the driver turns on the start switch 1a of the ignition terminal 1. (Not shown) and the starting motor 7 are energized, and then the plunger 5 advances the shift lever 6 by the coil of the solenoid 3 through which the current is energized.

이후, 상기 시프트레버(6)가 시동모터(7)의 피니언(8)을 전진시켜 엔진(10)의 플라이휠(10a)을 회전시켜주어 엔진(10)을 초기 구동시키게 된다.Thereafter, the shift lever 6 advances the pinion 8 of the starting motor 7 to rotate the flywheel 10a of the engine 10 to initially drive the engine 10.

그러나, 이와같이 시동전동기를 이용하여 엔진(10)의 초기 구동시 플라이휠(10a)을 회전시키게 되면, 엔진시동이 걸려있는 상태에서 시동모터가 계속 작동되어 이로인한 시동모터의 파손이나 또는 엔진 고장으로 인해 시동이 걸리지 않는 경우에도 운전자가 이를 감지하지 못해 계속적으로 시동을 걸어 주는 과도한 키조작을 하게되어 시동모터의 파손을 초래하게 되는 문제가 있게 된다.However, when the flywheel 10a is rotated during the initial driving of the engine 10 by using the starting motor in this manner, the starting motor is continuously operated while the engine is in a running state. Even if the start does not occur, there is a problem that the driver does not detect this, causing excessive key operation to start the engine continuously, resulting in damage to the starting motor.

또한, 엔진의 시동이 완료된 후에는 반드시 시동스위치(1a)를 복귀시켜 주어야만 되므로 시동스위치(1a)의 조작오류로 인한 시동모터의 파손을 초래하게 되는 문제가 있게된다.In addition, since the start switch 1a must be returned after the start of the engine is completed, there is a problem that the starter motor is damaged due to an operation error of the start switch 1a.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 해결 보완하고자 발명한 것으로서, 엔진의 회전수 감지를 통해 시동모터의 작동과 정지를 자동으로 변환시켜 운전자의 부주의나 엔진고장에 따른 시동모터의 파손을 방지할 수 있도록 된 것이다.Therefore, the present invention has been invented to solve the problem in view of the conventional problems as described above, by automatically converting the operation and stop of the starting motor through the detection of the engine speed of the starting motor according to the carelessness or engine failure of the driver It is to prevent damage.

이를 위한 특징적인 실시 수단은 엔진의 회전수를 감지하는 센서와, 이 센서의 입력신호에 따라 시동전동기의 솔레노이드와 시동모터를 제어하는 전기적 신호를 출력하는 제어모듈로 구성되어 진다.Characteristic implementation means for this is composed of a sensor for detecting the number of revolutions of the engine, and a control module for outputting an electrical signal for controlling the solenoid of the starting motor and the starting motor in accordance with the input signal of the sensor.

도 1은 종래의 차량용 시동전동기에 의한 엔진구동의 구성도1 is a configuration diagram of an engine driving by a conventional vehicle starting motor

도 2는 본 발명에 따른 차량용 시동전동기의 제어장치에 의한 엔진구동의 구성도2 is a configuration diagram of the engine driving by the control device of the starting motor for a vehicle according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 차량용 시동전동기의 제어방법에 대한 순서도3 is a flowchart illustrating a control method of a starting motor for a vehicle according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 이그니션단자 1a : 시동스위치1: Ignition terminal 1a: Start switch

2 : 배터리 3 : 솔레노이드2: battery 3: solenoid

4 : 플런저 5 : 단자부4: Plunger 5: Terminal

6 : 시프트레버 7 : 시동모터6: shift lever 7: starting motor

8 : 피니언 10 : 엔진8: pinion 10: engine

10a : 플라이휠 11 : 회전센서10a: flywheel 11: rotation sensor

12 : 제어모듈 13 : 컨버터12 control module 13 converter

14 : 타이머 15 : 제어수단14 timer 15 control means

16 : 릴레이 17 : 신호제어선16 relay 17 signal control line

이하 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 시동전동기의 제어장치에 의한 엔진구동의 구성도를 도시한 것인바, 이그니션단자(1)의 시동스위치(1a)와 배터리(2)가 연결되어 전기적 회로를 이루는 솔레노이드(3)와, 이 솔레노이드(3)를 통해 전원이 연결됨과 더불어 시프트레버(6)를 매개로 엔진(10)의 플라이휠(10a)에 치합되는 피니언(8)이 구비된 시동모터(7)를 제어하는 제어장치가 전기적 회로를 구성하되, 상기 제어장치는 시동모터(7)에 내장되어 엔진(10)의 회전수를 감지하는 회전센서(11)와, 이 회전센서(11)의 전기적신호를 입력받아 솔레노이드(3)를 제어하는 제어모듈(12)로 구성된다.Figure 2 shows the configuration of the engine driving by the control device of the starting motor for the vehicle according to the present invention, the solenoid which is connected to the start switch (1a) and the battery (2) of the ignition terminal 1 to form an electrical circuit (3) and a starter motor (7) provided with a pinion (8) which is connected to the flywheel (10a) of the engine (10) via the solenoid (3) and connected to the flywheel (10a) via the shift lever (6). The control device for controlling constitutes an electric circuit, and the control device is built in the starting motor 7 to detect the rotational speed of the engine 10 and the electrical signal of the rotational sensor 11. It is composed of a control module 12 for receiving the input control the solenoid (3).

여기서, 상기 제어모듈(12)은 회전센서(11)의 아날로그(Analog)신호를 디지털(Digital)신호를 변환하는 컨버터(13)와, 이 컨버터(13)의 신호를 입력받아 설정된 제어로직(Logic)에 따라 신호를 출력하는 제어수단(15), 이 제어수단(15)의 출력신호를 단락시켜주는 릴레이(16)및 이 릴레이(16)와 솔레노이드(3)의 단자(5)를 전기적으로 연결하는 신호제어선(17)으로 구성되어 진다.Herein, the control module 12 includes a converter 13 for converting an analog signal of the rotation sensor 11 into a digital signal, and a control logic set by receiving the signal of the converter 13. Control means 15 for outputting a signal, a relay 16 for shorting the output signal of the control means 15, and an electrical connection between the relay 16 and the terminal 5 of the solenoid 3 It consists of a signal control line 17.

또한, 상기 제어수단(15)은 논리회로가 내장된 IC로 이루어지며 시간설정에 따라 출력신호를 변경하기 위한 타이머(14)의 출력신호가 입력되어 지게 된다.In addition, the control means 15 is composed of an IC with a logic circuit, and the output signal of the timer 14 for changing the output signal according to the time is input.

이하 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail.

전술한 경우와 같이 이그니션단자(1)의 시동스위치(1a)를 온(ON)하면베터리(2)의 전원이 제어모듈(12)의 제어수단(15)에 12V의 전원이 인가되어 내장된 논리회로에 따라 시동전동기가 작동되거나 정지되어지게 된다.As described above, when the start switch 1a of the ignition terminal 1 is turned on, the power of the battery 2 is supplied with 12 V of power to the control means 15 of the control module 12 so that the built-in logic Depending on the circuit, the starter motor is turned on or off.

즉, 본 발명에 따른 차량용 시동전동기의 제어방법에 대한 순서도를 도시한 도 3에서와 같이, 시동스위치(1a)가 온(ON)되면 회전센서(11)의 신호를 컨버터(13)를 통해 입력받은 제어수단(15)이 엔진회전수(V)를 판단하여, 엔진회전수 V=0rpm인 경우 12V의 출력신호를 릴레이(16)를 통해 신호제어선(17)으로 신호제어선출력 ST=12V를 솔레노이드(3)의 단자(5)로 통전시켜 배터리(2)의 전원을 솔레노이드(3)의 코일(도시되어있지 않음)과 시동모터(7)로 통전시켜 엔진(10)을 초기 구동시키게 된다.That is, as shown in Figure 3 showing the flow chart for the control method of the starting motor for a vehicle according to the present invention, when the start switch (1a) is turned on (ON) input the signal of the rotation sensor 11 through the converter 13 The control means 15 received judges the engine speed V. When the engine speed V = 0 rpm, the output signal of 12V is sent to the signal control line 17 through the relay 16 to the signal control line output ST = 12V. To the terminal 5 of the solenoid 3 to power the battery 2 to the coil (not shown) of the solenoid 3 and the starting motor 7 to initially drive the engine 10. .

이어, 상기 회전센서(11)를 통해 감지된 엔진(10)의 회전속도 V> 300rpm의 조건을 충족시키게 되면, 컨버터(13)를 통해 제어수단(15)에 입력되는 회전센서(11)의 신호에 의해 제어수단(15)의 신호제어선출력 이 ST=0V가 되도록 차단하여 솔레노이드(3)와 시동모터(7)로 통전되는 배터리(2)의 전원을 차단시키게 된다.Subsequently, when the condition of the rotational speed V> 300 rpm of the engine 10 sensed by the rotation sensor 11 is satisfied, a signal of the rotation sensor 11 input to the control means 15 through the converter 13 is obtained. By blocking the signal control line output of the control means 15 to be ST = 0V to cut off the power supply of the battery 2 that is energized to the solenoid (3) and the starting motor (7).

그러나, 만약 상기 회전센서(11)를 통해 감지된 엔진(10)의 회전속도 V> 300rpm의 조건을 충족시키지 못하게 되면 즉, 엔진(10)의 회전속도 V< 300rpm이면 제어수단(15)을 통해 엔진(10)의 회전속도가 100<V< 300rpm의 범위에 속하는지를 다시 판단한 후, 이를 충족시키지 못하는 경우 12V의 출력신호를 릴레이(16)를 통해 신호제어선(17)으로 신호제어선출력 ST=12V를 유지시켜 엔진(10)의 회전속도 V> 300rpm의 조건을 충족하는지 판단하게 된다.However, if the rotation speed of the engine 10 detected by the rotation sensor 11 does not satisfy the condition of V> 300rpm, that is, if the rotation speed V <300rpm of the engine 10, the control means 15 is used. After re-determining whether the rotational speed of the engine 10 falls within the range of 100 <V <300rpm, and if it is not satisfied, the output signal of 12V is transmitted to the signal control line 17 through the relay 16 to the signal control line output ST. It is determined whether the condition of the rotational speed V> 300 rpm of the engine 10 is satisfied by maintaining = 12V.

한편, 상기 엔진(10)의 회전속도가 100<V< 300rpm의 범위에 속하게 되면, 제어수단(15)은 타이머(14)를 통해 신호제어선(17)의 12V출력의 유지시간이 HT1> 30초인 조건을 충족시키는지를 판단하여 충족되지 못하는 경우 이를 유지하는 반면, 충족되는 경우 제어수단(15)의 신호제어선출력이 ST=0V가 되도록 차단하여 솔레노이드(3)와 시동모터(7)로 통전되는 배터리(2)의 전원을 차단시키게 된다.On the other hand, when the rotational speed of the engine 10 falls within the range of 100 <V <300rpm, the control means 15 maintains the HT 1 > of the holding time of the 12V output of the signal control line 17 through the timer 14. If it is not satisfied, it is maintained if it is not satisfied, and if it is not satisfied, the signal control line output of the control means 15 is cut off such that ST = 0V, and the solenoid 3 and the starting motor 7 are blocked. The power of the battery 2 that is energized is cut off.

이어, 상기 제어수단(15)의 ST=0V인 신호제어선출력의 유지시간 HT2> 10초인 조건을 충족시키는지를 판단하여 충족되지 못하는 경우 이를 유지하는 반면, 충족되는 경우 회전센서(11)를 통해 감지된 엔진(10)의 회전속도 V> 300rpm의 조건을 충족시키는지 여부를 판단하여 전술한 과정을 반복하게 된다.Subsequently, it is determined whether to satisfy the condition that the holding time HT 2 > 10 seconds of the signal control line output of ST = 0V of the control means 15 is maintained, and if it is not satisfied, the rotation sensor 11 is maintained. The process described above is repeated by determining whether the detected condition of the rotational speed V> 300 rpm of the engine 10 is satisfied.

이에따라, 만일 제어장치의 논리조건을 벗어나는 엔진(10)의 회전속도 즉, V>650rpm인 경우에는 운전자기 시동스위치(1a)를 온(ON)하더라도 제어모듈(12)의 제어수단(15)의 신호제어선출력이 ST=0V를 유지하므로 솔레노이드(3)와 시동모터(7)가 작동되지 못하게된다.Accordingly, if the rotational speed of the engine 10 deviating from the logic condition of the control device, i.e., V> 650 rpm, the control means 15 of the control module 12 of the control module 12 is turned on even if the driver start switch 1a is turned ON. Since the signal control line output maintains ST = 0V, the solenoid 3 and the starting motor 7 cannot be operated.

또한, 엔진고장으로 인해 엔진(10)이 회전속도 100rpm<V<300rpm으로 약 30초 내지 40초간 유지되는 경우에도 상기 제어모듈(12)의 제어수단(15)이 신호제어선출력을 ST=0V로 약 10초간 유지하여 솔레노이드(3)와 시동모터(7)의 작동을 간제로 멈추게 됨은 물론이다.In addition, even when the engine 10 is maintained for about 30 to 40 seconds at a rotational speed of 100 rpm <V <300 rpm due to engine failure, the control means 15 of the control module 12 sets the signal control line output to ST = 0V. By maintaining for about 10 seconds to stop the operation of the solenoid (3) and the starting motor (7) of course.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 감지된 엔진의 회전수를 매개로 시동전동기로 공급되는 전원을 변환하여 솔레노이드와 시동모터의 작동과 정지를 자동으로 제어하여 운전자의 부주의나 엔진고장에 따라 발생되는 시동모터의 파손을 방지할 수 있게되는 효과가 있게 된다.As described in detail above, the present invention converts the power supplied to the starting motor based on the detected rotation speed of the engine to automatically control the operation and stop of the solenoid and the starting motor so that the starting generated according to the carelessness or engine failure of the driver. There is an effect that can prevent the damage of the motor.

Claims (3)

이그니션단자(1)의 시동스위치(1a)와 배터리(2)가 연결되어 전기적 회로를 이루는 솔레노이드(3)와, 이 솔레노이드(3)를 통해 전원이 연결됨과 더불어 시프트레버(6)를 매개로 엔진(10)의 플라이휠(10a)에 치합되는 피니언(8)이 구비된 시동모터(7)로 이루어진 시동전동기에 있어서,The solenoid (3), which is connected to the start switch (1a) of the ignition terminal (1) and the battery (2), forms an electrical circuit, and the power is connected through the solenoid (3), and the engine is shifted through the shift lever (6). In the starting motor consisting of a starting motor (7) with a pinion (8) engaged with the flywheel (10a) of (10), 상기 시동모터(7)에 내장되어 엔진(10)의 회전수를 감지하는 회전센서(11)와, 이 회전센서(11)의 전기적신호를 입력받아 솔레노이드(3)를 제어하는 제어모듈(12)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 시동전동기의 제어장치.The control module 12, which is built in the starting motor 7 and detects the number of revolutions of the engine 10, and receives the electrical signal of the rotation sensor 11 to control the solenoid (3) Control device for a starting motor for a vehicle, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서, 상기 제어모듈(12)은 회전센서(11)의 아날로그신호를 디지털신호를 변환하는 컨버터(13)와, 이 컨버터(13)의 신호를 입력받아 설정된 제어로직(Logic)에 따라 신호를 출력하는 제어수단(15), 이 제어수단(15)의 출력신호를 릴레이(16)을 통해 솔레노이드(3)의 단자(5)에 전기적으로 연결하는 신호제어선(17) 및 시간설정에 따라 출력신호를 변경하도록 제어수단(15)에 연결된 타이머(14)로 구성 되어진 것을 특징으로 하는 차량용 시동전동기의 제어장치.According to claim 1, wherein the control module 12 is a converter 13 for converting the analog signal of the rotation sensor 11 to a digital signal, and the control logic (Logic) set by receiving the signal of the converter 13 A control means 15 for outputting a signal according to the present invention, a signal control line 17 for electrically connecting the output signal of the control means 15 to the terminal 5 of the solenoid 3 through the relay 16, and time setting. Control device of the starting motor for a vehicle, characterized in that consisting of a timer (14) connected to the control means (15) to change the output signal according to. 엔진회전수를 감지하여 V=0rpm인 경우 12V의 출력신호를 흘려 시동전동기를 작동시켜 엔진을 초기 구동시키는 단계;Sensing the engine speed and initially driving the engine by driving an output motor of 12V when V = 0rpm; 엔진의 회전속도가 V> 300rpm의 조건을 충족하면 0V의 출력신호를 흘려 시동전동기의 작동을 멈추는 한편, 엔진의 회전속도가 V> 300rpm의 조건을 충족시키지 못하는 경우 엔진의 회전속도를 100rpm<V< 300rpm범위내로 판단하는 단계;If the engine speed satisfies the condition of V> 300rpm, the starter motor is stopped with the output signal of 0V, and if the engine speed does not meet the condition of V> 300rpm, the engine speed is 100rpm <V Determining within the range of <300 rpm; 엔진의 회전속도가 100<V< 300rpm의 범위에 속하는 경우 12V의 출력신호를 유지하여 다시 엔진의 회전속도가 V> 300rpm의 조건을 충족하는지를 판단하는 한편, 엔진의 회전속도가 100<V< 300rpm의 범위에 속하는 경우 12V의 출력 유지시간이 HT1> 30초인 조건을 충족시키는지를 판단하는 단계;If the rotational speed of the engine is within the range of 100 <V <300rpm, it is determined whether the rotational speed of the engine satisfies the condition of V> 300rpm again while maintaining the output signal of 12V, while the rotational speed of the engine is 100 <V <300rpm Determining whether an output holding time of 12 V satisfies a condition of HT 1 > 30 seconds when in the range of? 12V의 출력 유지시간이 HT1> 30초인 조건을 충족시키는 경우 출력신호를 0V로 유지하면서 다시 이상태의 유지시간 HT2> 10초인 조건을 충족시키는지를 판단하여 충족되지 못하는 경우 이를 유지하는 반면, 충족되는 경우 엔진의 회전속도가 V> 300rpm의 조건을 충족시키는지 여부를 판단하는 단계로 이루어진 차량용 시동전동기의 제어방법.If the output holding time of 12V satisfies the condition of HT 1 > 30 seconds, the output signal is maintained at 0V and it is judged again whether the condition of holding time of this state HT 2 > 10 seconds is met again. If it is determined that the rotational speed of the engine satisfies the condition of V> 300rpm control method of the starting motor for a vehicle.
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