KR200171223Y1 - 자동차급발진에관한다중방지장치 - Google Patents

Abstract

본고안은 자동차의 급발진 사고를 미연에 방지하는 전자 장치 회로에 관한 것으로 빈번히 일어나는 급발진 사고에 능동적으로 대처하며 자동차에 장착되어 있는 기기와 기관을 제어하는 전자 장치에 관한 것이다.

브레이크를 밟은 상태에서만 시동이 가능하도록 하고 주행중 급발진 상황이 발생되면 이를 자동으로 감지하여 1차로 엔진 rpm을 저속으로 다운시키는 장치, 상기 저속 상태인 차량을 경보음과 경고등으로 뒷차량에 알리게 하며 자동차를 갓길에 주차할 수 있도록 1~2분간 서행 후 엔진을 멈추게 하는 장치. 상기와 같은 상태에서 다시 급발진 고장이 일어난다면 2차 감지 장치로 엔진을 완전 멈추게 하는 장치. 운전자의 조작으로 급발진 시킨 상태는 급발진 감응 장치가 동작하지 않게 하는 장치. 상기와 같은 상황은 시동 초기에 일어나므로 시동 후 10~15분, 또는 계속유무를 선택할 수 있게 하는 장치. 위와 같은 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

자동차 급발진에 관한 다중 방지 장치{.}

본 고안은 자동차 급발진 사고를 방지하기 위하여 고안된 전자 제어 장치이다. 자동차 사고란 생명과 직결되므로 이를 방지하기 위하여 다중 방지 장치가 필수적이 되었다. 언제 일어날지 모르는 급발진을 적절히 대처하기 위해서는 브레이크 페달을 밟았을 경우에만 시동이 걸리게 되고 시동후 급발진 상태의 고장이 일어나면 제어회로1에서 이를 감지하여 경고용 브레이크등이 점등됨과 동시에 엔진 속도를 즉시 저속으로 억제시킨다. 상기와 같은 상태로 자동차를 도로변에 주차시킬 수 있는 시간동안은 시동을 저속으로 유지시키고 잠시후 자동으로 엔진을 정지시킨다. 위와 같은 상태에서 급발진 현상이 일어나면 제어회로2에서 이를 감지하여 즉시 엔진을 정지시킨다.

위와 같이 급발진 고장의 상황을 근본적으로 대처할 수 있게 하여 사고시 적절히 대처함을 목적으로 고안된 것에 특징이 있다.

일반적으로 수출용 차량에 장착된 것으로 알려진 방법은 브레이크를 밟고 시동을 걸어야만 시동이 걸리는 장치가 있는가 하면 시동 초기에 급발진 고장이 나타나므로 시동 초기 최대 15초까지 스로틀 밸브에 과도한 공기가 들어가지 않도록 한 공기 차단 장치. '6월 25일 스포츠조선 정보란'.(상기 방법은 급발진과 관계없이 시동을 걸때마다 스로틀 밸브에 공기 흐름을 막아 심한 매연 등 유해 물질을 배출시킴) 또는 엔진 rpm이 갑자기 급상승하는 것을 감지하여 자동차를 멈추게 하는 방법이 있으나 주행중 엔진 rpm 급상승은 빈번히 일어나므로 해결책이 되지 못한다. 퀵스타트(운전자가 브레이크를 이용하여 급가속하는 기술)를 할 때 최고 rpm까지 올라가거나, 또는 급경사 지에서 엔진 브레이크를 걸었을 때 운전자의 의도와 관계없이 엔진 rpm이 공회전에서 +1500rpm까지 급상승한다.

위와 같이 고속 주행중인 자동차가 갑자기 멈추면 뒤따라오는 차량에 의해 사고로 이어진다. 상기와 같은 방법으로는 급발진을 막을 수가 없다. 실례로 아파트 단지 내에서 주행중 급발진 사고(1999년6월7일 MBC 아침뉴스)를 당한 춘천의 L씨, 또는 탤런트 K씨의 BMW같은 고급 승용차가 브레이크를 밟은 상태로 인사 사고를 낸 것은 급발진 때는 브레이크 제동만으로는 자동차를 멈출 수가 없으며 급발진은 시동 초기 15초내가 아니라 주행 중에도 일어날 수 있으므로 이와 같은 방법은 근본 대책이 아니라고 사료된다.

먼저 브레이크를 밟은 상태에서만 시동이 가능하도록 하고 시동 후 엔진 rpm이 정상적이 아닌 급발진 상황이 감지되면 자동으로 급가속중인 엔진을 즉시 저속으로 낮추어 준다. 만약 운전자의 조정에 의해 엔진 rpm이 급상승했을 때는 엔진이 멈추지 않는다. 이때는 운전자가 과속 주행 중인 상태이며 운전자의 의도와 달리 차량이 멈추게 되면 뒤따라오는 차량에 의하여 사고로 연결되기 때문이다. 차량의 결함에 의해 엔진 rpm이 급상승하거나 급발진 상태가 되면 이를 감지하여 자동으로 엔진 rpm을 급감속시켜 엔진 공회전 상태와 같은 저속으로 유지시키며 동시에 급발진 상태를 알리는 경보음이 울리게 되고 뒷차량에 고장을 알리는 경고로 브레이크등이 점등된다.

따라서 저속 상태로 차량을 갓길에 주차할 수 있도록 1~2분 경과 후 자동으로 엔진은 멈추게 된다. 1차 제어장치와 2차 제어장치로 분리시키는 것은 1차 제어장치 동작으로 갑자기 차량이 멈추면 뒷차에 의해 충돌하게 되므로 이를 경고한 뒤 2차로 완전 정지하게 하여 사고를 미연에 방지하게 위한 것이며, 1차 제어 후 만약을 대비하여 2차 제어 장치로 엔진을 완전 정지케 하는 장치이다. 위와 같이 급발진 상황에 근본적으로 대처할 수 있도록 고안된 것에 특징이 있다.

도1은 본 고안의 구성 회로도

도2는 본 고안의 회로 위치 및 계통도

도3은 제어 회로를 IC화한 회로도

도4는 도면의 블럭화를 표시한 회로도

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

rpm:자동차 엔진 가속 회전 IG:점화 코일(고압 발생기)

PS:연료 펌프 (P):rpm신호 입력 단자

Q1~Q4:트랜지스터 C~C6:콘덴서

L1~L5:계전기(RELAY) BZ:버저(buzzer)

SB:솔레노이드 밸브 SW1:가속 페달에 장착된 스위치

PT:포토카플러 D~D12:실리콘다이오드

SW2:스위치 St단자:점화 스위치 St단자(엔진키 St단자)

VR1~VR2:보륨(가변 저항):MOS형 FET

R~R6:저항 타이머A,타이머B:IC에 의한 타이머 회로

ON단자: 점화 스위치 ON단자(엔진키 ON단자)

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

브레이크 통제부(시동회로A)의 계전기(L3)의 접점 14,16이 개방되어 있으므로 IG(점화코일)과 PS(연료펌프)의전압이 차단되어 있어 시동이 걸리지 않는다. 따라서 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 스위치단자에 연결된 D10. D9.에 의해 계전기(L3)를 ON시켜 접점 14,16이 도통 되며 (IG),(PS)의단자가 어스되어 시동이 걸리게 된다.실리콘다이오드 D9는 브레이크 페달을 놓았을 때 계전기(L3)를 ON시키기 위한 전원 공급용이다. 고장에 의한 급발진으로 엔진rpm이 급상승하면 (P)단자에 검출된 rpm신호는 제어회로1의 VR1으로 조정된 신호는 C1,D1. 상기 D1에 의해 C2가 충전되어 상기 Q1의 바이어스 전압으로 공급된다. 상기 트랜지스터 Q1의 바이어스 전압 값은 R2:R3으로 결정되며 일정 값의 엔진 rpm에 의해 Q1,Q2가 ON, OFF된다. 상기 Q1,Q2는 급발진 상태의 엔진 회전에 의해 ON되고 따라서 계전기(L1)가 ON된다. 상기(L1)에 의해 계전기 접점 1,2와 D2에 의해 계전기(L1)는 계속 ON상태가 되고 상기 D2라인과 D3라인 사이의 일 점에 연결된 D5 상기D5에 연결된 급발진 경고용 버저가 울리게 되고 상기 D3에 연결된 브레이크등 좌우 등이 점등된다. 이와 동시에 (L1)접점3,5에 의해 솔레노이드 밸브(SB)단자에 전압이 걸리게 되고 상기 솔레노이드 밸브는 ON되어 밸브가 닫히게 되므로 저속 회전(≒1000rpm)에 필요한 미량의 연료만 공급된다.(공회전 상태의 엔진은750±100rpm이다.)상기 저속 상태에서 접점4, 라인에 연결된 R6. 상기R6에 연결된 타이머B는 C6의 방전 시간 동안 계전기(L5)는 ON된다. 상기C6의 방전 시간 1~2분후 계전기(L5)는 OFF되어 접점 6,7에 의해 라인에 연결된 D4에 (+)전압을 공급하여 Q3,Q4를 구동시키고 계전기(L2)를 ON시켜 접점 10,11을 단락 시키므로 (IG),(PS)의전압이 차단되어 엔진은 정지된다.상기 제어회로 2의 VR2,C3,D4,C4는 2차 제어장치의 rpm감지용이다. 운전자가 급가속한 급발진 상황은 운전자가 가속페달을 밟아서 이루어지므로 이때는 가속페달 스위치(SW1)가 ON되어 상기(SW1)에 직렬 연결된 포토커플러(PT)가 ON된다.

상기(PT)라인에 연결된 D11,D12는 PT에 의해 어스 되고 D11,D12는 Q1과 Q3의 바이어스 전압을 소멸시켜 Q1,Q2,Q3,Q4,(L1),(L2)가 OFF상태로 유지되므로 자동차의 기능은 원래의 상태로 된다. 따라서 급가속 유무에 관계없이 자동차는 정상적으로 동작된다. 이와 같은 상황에서 급발진이 발생하면 운전자는 가속 페달을 놓거나 브레이크를 밟게 되므로 (제어회로1),(제어회로2)에 의해 즉시 급발진을 해제시키게 된다. 위와 같은 급발진 사고는 주로 시동 초기에 일어나므로 (타이머A)에 의해 필요한 일정시간만 동작되게 할 수도 있고 (SW2)에 의해 계속 동작하게 할 수도 있다. 여기서는 10~15분 정도 회로가 동작하도록 하였다. 타이머A의 시간조절은 R,C와 MOS형FET로 하였고 타이머 리셋 전압은 점화스위치(ST)단자에서 얻게 된다. 위와 같이 고안하여 자동 변속기 자동차와 수동 변속기 자동차에 관계없이 모든 자동차에 급발진 방지 장치로 사용될 수 있다. 본 고안은 상기한 바와 같은 목적을 달성할 수 있도록 한 유용한 고안이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은 단일 방지 장치가 아닌 일어날수 있는 모든상황에 근거하여 적절히 대처한 방지 장치들을 하나로 체계화하여 그 목적을 달성함에 있어 고안의 효과를 극대화시켰다.

그러므로 어떠한 성황의 급발진 자동차도 해결될 수 있는 다중 방지 장치로써의 기능을 가질 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 브레이크 감지스위치의 신호에 의해 브레이크가 동작되었을 경우에만 점화스위치의 온 단자 전원에 의거하여 점화장치(IG) 및 연료 공급장치(PS)가 동작되도록 제어하는 브레이크 통제 및 시동회로 A와:

   엔진의 rpm감지단자(P)의 rpm감지전압을 가변저항(VR1) 및 콘덴서(C1)에 의해 전압으로 검출하여 트랜지스터(Q1)(Q2)를 통해서 계전기(L1)을 제어하고, 그 계전기(L1)를 통해서 연료공급 제어용 솔레노이드밸브(SB)를 제어하여 엔진시동시 소정의 rpm이상의 전압이 검출되면 솔레노이드밸브(SB)를 작동시켜 연료를 최소 공급량으로 제어하여 엔진을 저속으로 유지시키는 제어회로1과;

   상기 엔진의 rpm감지단자(P)의 rpm감지전압을 가변저항 및 콘덴서(C3)를 통해 전압으로 감지하여 트랜지스터(Q3)(Q4)를 통해서 계전기(L2)를 제어하고, 그 계전기(L2)를 통해서 상기 시동회로A에 의해 제어되는 점화장치(IG) 및 연료공급장치(PS) 상기 점화스위치 온 단자 전원의 공급을 제어함과 아울러 좌우 깜박이의 동작을 제어하며 엔진시동시 미리 정해둔 급발진 제한 rpm이상의 전압이 검출되면 상기 점화장치(IG) 및 연료공급장치(PS)로 공급되는 전원을 차단시켜 엔진시동을 정지시키는 제어회로2와;

   상기 제어회로1의 솔레노이드밸브(SB) 작동신호에 의해 동작을 시작하여 버저(BZ)를 동작시킴과 아울러 미리 정해둔 소정시간동안 시간을 체크하여 그 정해둔 소정시간 동안 상기제어회로1의 작동으로 엔진을 저속으로 유지케하고 설정된 시간 후에 제어회로2를 제어하여엔진을 정지시키도록 하는 저속유지 타이머B와;

   엔진시동시의 스타트 모터(St)단자의 신호에 의해 타이머A가 동작되어 상기 점화스위치 온 단자의 전원을 상기 각부의 동작전원으로 공급하여 상기 각부의 동작을 엔진시동 시작시점부터 일정한 시간동안만 동작되게 하는 회로 동작 타이머A와;

   엑셀레이터(가속페달)의 동작을 감지하기 위한 스위치(SW1)를 설치하고, 그 엑셀레이터(가속페달) 감지스위치(SW1)가 엑셀레이터(가속페달) 동작을 감지한 경우 포토커플러(PT)를 통해서 상기 제어회로1과 제어회로2의 동작전원을 바이패스시켜 엑셀레이터(가속페달)가 동작중인 경우는 rpm에 따른 엔진정지 및 엔진저속유지 제어를 하지 않도록 가속페달감지회로로 구성됨을 특징으로 하는 자동차 급발진 다중방지장치.