KR200164450Y1 - 자동차의 급발진 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정지 상태의 자동차에 시동을 거는 초기에 운전자의 조작을 검출하여 출발 의지와 관계없이 가속이 이루어지는 경우에 의하여 급발진이 일어나는 상황을 차단 할 수 있도록 된 자동차의 급발진 방지 장치에 관한 것이다.

본 고안은 스로틀밸브의 움직임을 검출하여 운전자의 의지와 무관한 급발진 상황이 발생되면 엔진을 정지시켜 사고를 방지하고, 급발진 방지 장치의 구성이 극히 간단하여 기존 자동차에도 용이하게 장착할 수 있으며, 설비비가 저렴하면서도 오동작이 전혀 없는 안전한 자동차의 급발진 방지 장치를 제공하고자,

자동차의 밧데리(10)로부터 키 스위치(20)를 경유하여 이그네이션 코일(30)에 이르는 배전 라인 상에 엔진 연소 공기를 공급하는 스로틀 밸브의 위치를 검출하는 스로틀 밸브 위치 검출 수단과 가속 폐달의 위치를 검출하는 가속 폐달 위치 검출 수단을 마련하고 이 검출 수단들에 의하여 이그네이션 코일(30)에 인가되는 밧데리 전원을 차단하거나 연결하는 전원 개폐 수단을 형성하여 운전자의 의지와 상관없이 이루어지는 엔진 급가속에 의한 급발진의 경우 엔진 구동에 소요되는 전원 공급을 스스로 차단하여 급발진을 방지하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 급발진 방지 장치{A safety device against the sudden start of an automobile}

본 고안은 자동차의 급발진 사고를 방지하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 정지 상태의 자동차에 시동을 거는 초기에 운전자의 조작을 검출하여 출발 의지와 관계없이 가속이 이루어지는 경우에 의하여 급발진이 일어나는 상황을 차단 할 수 있도록 된 자동차의 급발진 방지 장치에 관한 것이다.

자동차는 육상 교통 수단으로 여러 수의 부품으로 이루어져 다양하게 개발이 이루어져 왔다.

근자 이러한 자동차는 제어 기술을 포함하는 여러 주변 기술의 개발에 따라서 상당한 자동 제어가 가능한 수준으로 발전되고 있으며, 이런 발전은 컴퓨터 제어 엔진을 이루어 연비의 향상과 내구성의 증대 및 운전 조작의 편리성을 제공하고 있다.

상기 자동차들에 사용되는 엔진의 구동 방식이나 엔진의 구동력을 차축에 전달하기 위한 변속기는 그 방식이 여러가지로 알려져 있다.

한편, 근래에는 상기 자동차 중에서 자동 변속기를 장착한 자동차의 급발진에 의한 사고가 점차 증대하는 것으로 보도되고 있다.

이러한 급발진은 운전자가 통제 불가능한 상태로 진행되므로 그 피해가 막대하여 인명을 해치는 결과를 낳기도하고 있다.

그러나 이러한 큰 피해에도 불구하고 자동차가 어떤 경우에 급발진을 일으키는지에 대한 원인은 불명하고 따라서 적절한 방지 기술이 마련되지 못하고 있다.

상기와 같은 급발진에 따른 피해를 방지하고자 대한민국 공개 특허 제 95-13790호, 공개 실용 신안 제 93-13788호, 제 95-14641호, 제 97-31137호 등이 선출원되어 공지된 바 있다.

특허 공개 제 95-13790호는 자동 밋션 장치의 급발진 방지 시스템으로 엔진 런닝 상태에서 부주의에 의하여 변속레버를 'P'레인지에서 'D'레인지로 이동시 차량이 급출발하는 것을 방지하고자 오일 펌프와 매뉴얼 밸브 사이에 ATF 솔레노이드 밸브를 설치하고 브레이크 스톱 스위치의 브레이크 신호를 CPU로 보낼 수 있도록 하여 브레이크 신호가 입력되지 않는 경우에 CPU가 상기 ATF 솔레노이드 밸브로 전원을 인가하여 오일펌프에서 생성된 유압을 배출시킴으로서 출발이 이루어지지 않도록 구성된 것이다.

실용 공개 제 93-13788호는 자동 변속기 장착 자동차에서 적용되는 변속 레버 이동 제어장치(SHIFT LOCK)를 통하여 변속 레버가 중립 상태에서 시동을 걸고 브레이크를 밟아야만 변속 레버의 이동이 가능하도록된 장치에 있어서 상기 변속 레버 이동 제어 장치와 주행중에는 키가 외력에 의하여 뽑히지 아니하도록 제어하는 키 제어 장치로 이원화된 제어 장치를 하나의 제어 장치로 묶어 경비 절감과 안정성을 향상 시키도록 이루어진 것이다.

상기 두 제안들과 공개 실용 제 97-31137호 역시 모두 자동 변속기 장착 자동차에서 브레이크를 밟아야만 변속 레버 위치 이동이 가능하도록 하기위한 것으로 전자는 변속기의 유체 전달 경로의 ATF 솔레노이드를 제어하는 것이고, 후자는 변속 레버 이동 제어 장치의 이동을 제한하는 것이다.

그러나 상기 종래 기술들은 최초 제작되는 자동차에 적용하지 아니하면 적용이 곤란한 한계성이 있어 이미 사용되고 있는 여러 자동차에는 적용이 불가하며 중용한 점은 이러한 변속 위치 이동 제어 장치에도 불구하고 급발진의 요소는 상존하며 전술한 바와 같이 그 원인이 불명한 실정이다.

또한, 실용 공개 제 95-14641호는 변속 레버의 중립을 검출하고 중립일 경우에만 시동이 걸리도록 구성된 것이다. 이는 변속 레버가 중립이 아닌 다른 레인지에 있을 경우에 시동시 자동차의 발진을 배제하기 위함이나 실지로 중립이 아닌 위치에 변속 레버가 있을 경우에는 엔진 시동 초기에 걸리는 부하가 과중하게되어 실질적인 엔진 시동과 주행 가능한 동력을 얻을 수는 없다. 그러나 시동 모터의 회전 토오크에 의하여 작은 움직임은 일어날 수 있으나 본 고안의 급발진 사고의 방지와는 거리가 있다.

한편, 자동차는 그 구조적으로 볼 때 적어도 급발진이 일어나려면 필수적으로 엔진의 회전수와 회전력이 갑자기 급상승하여야 하는데 급상승을 위해서는 외부의 연소 공기를 유입하는 스로틀밸브가 열려야만하고 연료 또한 분사되어 이 두가지를 포함하는 연소 조건이 만족되면서도 상당히 높은 수준의 연소가 있어야 급발진이 일어 날 수 있고 스로틀 밸브의 열림이 없는 경우에는 원칙적으로 엔진 시동이 불가능하다.

그러나 어떤 경우에 의하여 농후한 연료가 점화되고 이에 엔진 회전수가 급상승하고 지속되려면 적어도 상기한 스로틀밸브를 통한 외기가 빠른 속도로 많은 량의 공급이 계속되어야 가능하게 된다.

왜냐하면 적어도 연소 공기의 공급이 있어야 엔진 구동이 가능하기 때문이다.

따라서, 본 출원인은 운전자 의지와 관계없이 개방되는 스로틀 밸브의 움직임을 급발진 방지의 주 검출 요소로 착안 하게되었다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로서 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 고안은 운전자의 의지와 관계없이 자동차의 급발진이 일어나는 것을 방지 할 수 있도록 된 자동차의 급발진 방지 장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 스로틀밸브의 움직임을 검출하여 의지와 무관한 급발진 상황이 발생되면 엔진을 정지시켜 사고를 방지 할 수 있도록 된 자동차의 급발진 방지 장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 급발진 방지 장치의 구성이 극히 간단하여 기존 자동차에도 용이하게 장착할 수 있으며, 설비비가 저렴하면서도 오동작이 전혀 없는 안전한 자동차의 급발진 방지 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 구현하고자 이루어지는 본 고안은 자동차의 밧데리로부터 키 스위치를 경유하여 이그네이션 코일에 이르는 배전 라인 상에 엔진 연소 공기를 공급하는 스로틀 밸브의 위치를 검출하는 스로틀 밸브 위치 검출 수단과 가속 폐달의 위치를 검출하는 가속 폐달 위치 검출 수단을 마련하고 이 검출 수단들에 의하여 이그네이션 코일에 인가되는 밧데리 전원을 차단하거나 연결하는 전원 개폐 수단을 형성하여 운전자의 의지와 상관없이 이루어지는 엔진 급가속에 의한 급발진의 경우 엔진 구동에 소요되는 전원 공급을 차단하므로 급발진을 방지 할 수 있도록 이루어지는 것에 의한다.

상기 스로틀 밸브 위치 검출 수단은 스로틀 밸브가 폐쇄된 노말 상태에서 상기 전원 개폐 수단인 릴레이를 온시켜 이그네이션 코일에 전원이 인가되고 스로틀 밸브가 개방 될 때 이를 검출하여 릴레이를 오프시켜 이그네이션 코일에 전원을 차단하도록 이루고,

상기 가속 폐달 위치 검출 수단은 가속 폐달이 작동되지 아니한 노말 상태에서 전원 개폐 수단인 릴레이를 오프 상태에 있게하고 가속 폐달이 가압될 때 릴레이를 온 상태로 이루어 이그네이션 코일에 인가되는 전원을 제어하도록 이루어 진다.

도 1은 본 고안을 설명하기 위한 개략 구성도.

도 2는 본 고안에 따른 일 실시예로써의 구성도.

도 3은 도 2의 변형 실시예로써의 구성도.

도 4는 본 고안의 다른 적용예로써의 구성도.

도 5는 도 2의 구성에 따른 실제 적용 구조를 도시한 구성도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 스로틀 밸브 위치 검출 스위치 2 : 가속 폐달 위치 검출 스위치

10 : 밧데리 전원부 20 : 키 스위치 30 : 이그네이션 코일

32 : 인젝션 펌프 34 : 연료차단 밸브 40 : 배전기

이하, 첨부된 도면의 구체적인 실시예를 참조하여 본 고안의 기술 구성을 살펴보기로 한다.

도 2를 참조하여 본 고안의 일 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

본 실시예는 가솔린 엔진에 적용한 경우를 예시한 것으로 밧데리 전원부(10)로부터 키스위치(20)를 통하여 이그네이션 코일(30)과 배전기(40)에 이르는 엔진 구동 전원 라인의 키스위치(20) 온(on) 출력단에 스로틀 밸브의 위치를 검출하는 노말 온 타입의 스로틀 밸브 위치 검출 스위치(1)와 가속 폐달의 위치를 검출하는 노말 오프 타입의 가속 폐달 위치 검출 스위치(2)를 병렬로 연결하여 릴레이(RY)의 코일에 연결하여 접지 구성하고, 상기 키스위치(20)의 온 출력단 전원은 상기 릴레이 접점(ry-b)을 통하여 이그네이션 코일(30)에 연결하여 자동차의 급발진 방지 장치를 이루는 것이다.

한편, 도 3의 변형 실시예를 참조하여 살펴보면 이는 정속 주행 장치가 설치된 자동차의 정속 주행을 위하여 이루어진 것으로 상기 병렬의 스로틀 밸브 위치 검출 스위치(1)와 가속 폐달 위치 검출 스위치(2)에 병렬로 정속 주행 설정 릴레이의 메이크 접점(3-a)을 연결하여 이루는 것이다.

여기서 정속 주행 설정 릴레이 접점(3-a)는 정속 주행을 설정하는 스위치는 자동차에 기 설치되어 있고, 이 스위치를 조작하여 60, 80, 100 Km 등의 정속 주행을 설정 할 때 동작되는 릴레이의 접점을 지칭하며 이를 이용한다.

물론 상기 실시예들은 가솔린 자동차 뿐만아니라 도 4에 도시한 바와 같이 디젤 연료를 사용하는 자동차의 경우에도 동일하게 적용될 수 있는 적용예를 살펴보면 디젤 연료를 분사하는 인젝션 펌프(32) 및 연료 차단 밸브(34)에 공급되는 전원을 개폐하도록 릴레이(RY)의 접점(ry-b)을 개재하여 연결 구성한 것이다.

상기와 같은 본 고안의 제 작용을 도 2 및 도 5를 참조하여 이하 좀 더 상세하게 살펴보기로 한다.

본 고안은 운전자의 의지와 관계없이 엔진이 가속되는 경우 그중에서도 컴퓨터 제어 엔진에서 컴퓨터 제어 장치의 이상이나 스로틀 밸브의 이상 개방 등의 어떤 경우에 기인하여 급발진이 이루어지는 경우 이를 효과적으로 차단 할 수 있게된다.

즉 스로틀 밸브가 폐쇄(110)된 위치에 있을 때 엔진 구동에 소요되는 이그네이션 코일(30)에 대한 전원 공급은 스위치(1)와 릴레이(RY)에 의하여 그 접점(ry-b)을 통하여 정상적으로 공급되고 따라서 엔진은 공회전을 하게 된다.

공회전을 하던 자동차를 출발 시키고자 변속 레버를 주차위치에서 드라이브(전, 후진)위치로 시프트하게 되더라도 자동차는 급발진을 하지는 않는다.

왜냐하면 스로틀 밸브(110)는 공회전 상태에 있고, 가속 폐달(120)은 밟지 않은 상태이기 때문이다.

이때 어떤 경우에의하여 자동차의 급발진 상황이 조성되는 경우 전술한 바와 같이 통제 불능의 급발진이 이루어지려면 엔진에 상당한 공기의 공급이 선행되어야하고 따라서 어떻게 이루어지던간에 스로틀 밸브(110)가 개방되어야 하는 것을 알 수 있다.

여기서 본 고안의 급발진 방지 장치는 운전자의 의지에 따라 가속 폐달(210)을 밟지 아니한 상태에서 스롤틀 밸브(110)가 열리게되면 스위치(1)가 오프되면서 릴레이(RY)에 전원을 공급하던 라인이 단절되고 따라서 접점(ry-b)이 열려 이그네이션 코일(30)에 공급되는 전원이 차단되어 배전기(40)을 통한 점화 프러그 전원이 끊겨 더 이상의 엔진 구동은 차단되고 결국 급발진 상황이 조성되더라도 이를 방지 할 수 있게 작용한다.

물론 시동시에는 스롤틀 밸브 위치 검출 스위치(1)에 의하여 전원이 이그네이션 코일(30)에 인가되고, 출발 및 주행시에는 스롤틀 밸브 위치 검출 스위치(1)와 가속 폐달 위치 검출 스위치(2)에 의하여 이그네이션 코일(30)에 지속적인 전원 공급이 이루어 질 수 있게된다.

따라서 여러 경우 수에 의하여 이루어 질 수 있는 급발진 상황은 결과적으로 엔진의 이상 급가속을 동반하여야 하고 이러한 이상 급가속은 엔진 흡기의 량에 따라서 조성되므로 이 이상 상황에서 흡기를 위하여 개방되는 스로틀 밸브(110)의 개방 위치를 초기에 검출하여 엔진 공급 전원을 단절시키므로 확고한 급발진 방지가 가능하게 된다.

한편, 정속 주행 장치가 설치된 자동차의 경우에는 정속 주행 단계에서 가속 폐달의 밟지 아니하므로 이때는 정속 주행 설정 릴레이(3-a) 접점에 의하여 이그네이션 코일(30)에는 전원 공급이 이루어진다.

그리고 상기와 같은 가솔린 자동차가 아닌 경유를 사용하는 자동차의 경우에는 연료를 분사하는 계통의 전원 라인을 단속하기 위하여 인젝션 펌프(32) 및 연료 차단 밸브(34)에 공급되는 전원을 차단하여 급발진을 방지하게 한다.

이상에서 상세하게 살펴 본 바와 같은 본 고안에 의하면 운전자의 의지와 관계없이 자동차의 급발진이 일어나는 것을 방지하도록 엔진을 정지시켜 사고를 예방하는 효과가 있고, 급발진 방지 장치의 구성이 극히 간단하여 기존 자동차에도 용이하게 장착할 수 있으며, 설비비가 저렴하면서도 오동작이 전혀 없는 여러 우수한 효과를 고안인 것이다.

상기 본 고안은 실시예를 설명함에 있어서 스로틀 밸브의 위치 및 가속 폐달의 위치를 검출하는 수단으로서 스위치를 예시하여 서술하였으나 이러한 스위치는 간단하고 정확한 동작을 이루는 장점이 있어 채택 표현한 것이며 이 검출 수단들은 경우에 따라 여러 검출 장치로 치환 될 수도 있다.

예를들면 스로틀 밸브의 위치 검출을 위한 스로틀 포지션 센서의 출력을 이용하거나 또는 별도의 포토 커플러와 같은 광학적인 검출 센서, 근접센서 등의 여러 위치 검출 센서들로 대체하여 이루어 질 수 있다. 그러나 이러한 변형은 극히 용이한 치환에 해당하는 것으로 본 고안의 청구범위에 표현된 기술 범주에 귀속됨을 밝혀둔다

Claims (3)

1. 자동차의 급발진을 방지하기 위하여 이루어지는 급발진 방지 장치에 있어서,자동차의 밧데리로부터 키 스위치를 경유하여 이그네이션 코일에 이르는 배전 라인 상에 엔진 연소 공기를 공급하는 스로틀 밸브의 위치를 검출하는 스로틀 밸브 위치 검출 수단과,

   가속 폐달의 위치를 검출하는 가속 폐달 위치 검출 수단을 마련하고,

   상기 검출 수단들에 의하여 이그네이션 코일에 인가되는 밧데리 전원을 차단하거나 연결하는 전원 개폐 수단을 형성하여 운전자의 의지와 상관없이 이루어지는 엔진 급가속에 의한 급발진의 경우 엔진 구동에 소요되는 전원 공급을 차단하도록 이루어지는 것을 특징으로하는 자동차의 급발진 방지 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 스로틀 밸브 위치 검출 수단은 스로틀 밸브가 폐쇄된 노말 상태에서 상기 전원 개폐 수단인 릴레이를 온시켜 이그네이션 코일에 전원이 인가되고 스로틀 밸브가 개방 될 때 릴레이를 오프시켜 이그네이션 코일에 전원을 차단하도록 이루고,

   상기 가속 폐달 위치 검출 수단은 가속 폐달이 작동되지 아니한 노말 상태에서 전원 개폐 수단인 릴레이를 오프 상태에 있게하고 가속 폐달이 가압될 때 릴레이를 온 상태로 이루어 이그네이션 코일에 인가되는 전원을 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 급발진 방지 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 급발진 방지 장치는 밧데리 전원부(10)로부터 키스위치(20)를 통하여 이그네이션 코일(30)과 배전기(40)에 이르는 엔진 구동 전원 라인의 키스위치(20) 온(on) 출력단에 스로틀 밸브의 위치를 검출하는 노말 온 타입의 스로틀 밸브 위치 검출 스위치(1)와 가속 폐달의 위치를 검출하는 노말 오프 타입의 가속 폐달 위치 검출 스위치(2)를 병렬로 연결하여 릴레이(RY)의 코일에 연결하여 접지 구성하고, 상기 키스위치(20)의 온 출력단 전원은 상기 릴레이 접점(ry-b)을 통하여 이그네이션 코일(30)에 연결하여 이루어지는 것을 특징으로하는 자동차의 급발진 방지 장치.