KR200178230Y1 - 자동차 급발진 방지시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 급발진 방지시스템에 관한 것으로서, 종래 스로틀보디의 입구부분을 길게 변경시키고 그 중공부에 초크밸브 및 구동용 모터를 장착할 수 있게 고안한 에어콘트롤보디(100)와, 상기 에어콘트롤보디(100)를 제어할 수 있는 제어 유니트(200)로 구성되며, 상기 에어콘트롤보디(100)는 종래의 스로틀보디의 기능과 동일한 스로틀제어부분(110)과 상기 제어유니트(200)에 연결되어 제어되는 흡기제어 부분의 모터(130)와, 상기 모터(130)에 의해 동작되는 초크밸브축(120)과, 상기 초크밸브축(120)의 회전에 의해 보디의 중공부를 개폐하는 초크밸브(140)로 구성된다. 상기와 같이 구성된 본 고안은, 시동을 걸기 위해 이그니션스위치를 '온'위치로 하는 순간부터 '스타트'위치에서 크랭킹이 되고, 주행을 위해 자동변속기의 셀렉트 레버를 파킹'＜P＞'또는 중립＜N＞에서 다른 레인지로 변환 후 소정의 시간이 경과될 때까지 엔진으로 흡입되는 공기량을 대폭 차단하여 급발진이 발생할 수 있는 추진력의 발생을 원천적으로 배제함으로서 자동변속 차량의 시동 직후 또는 공회전중 급발진 및 셀렉트 레버 변환시 급발진 현상을 사전에 방지할 수 있다.

Description

자동차 급발진 방지시스템 {System for preventing sudden acceleration}

본 고안은 자동변속 차량의 급발진 방지시스템에 관한 것으로서 특히, 엔진 시동 직후, 공회전중 또는 자동변속기 셀렉트 레버 변환시에 원인 불명의 전자기파나 고주파에 의한 센서 또는 컴퓨터의 혼란으로 트랜스미션 콘트롤 유니트(TCU) 및 엔진 콘트롤 유니트(ECU)가 흡기계 및 연료계 제어부품을 오작동시켜 순간적으로 엔진이 고속으로 급가속 되는 현상을 방지하고자 하는 급발진 방지시스템에 관한 것이다.

현재까지 급발진 현상은 수입차량이나 국산차량, 자동차 생산메이커의 시스템에 상관없이 빈번하게 발생하고 있으나, 사고차량을 조사해 보면 기능이나 성능이 극히 정상적으로 나타나며, 급발진 사고의 발생빈도도 수 만대의 차량 중에 한대 정도에 불과하여 그 원인에 대한 명확한 판단능력이 없어 그 책임이 운전자의 운전 부주의로 돌려지고 있는 상황이다. 즉, 차량 급발진 현상에 대해 대다수의 운전자들은 언제 사고를 당할 지 모른다는 불안감으로 차량을 운전하고 있는 실정이다.

도 1a, 도 2a 내지 도 3은 종래의 차량에 관한 것으로, 도 1a는 종래의 바이패스형 흡기계통의 구조도이며, 도 1b는 도 1a의 공기흐름을 보여주는 블록도이고 도 2a는 종래의 스로틀보디 일체형 흡기계통의 구조도이며, 도 2b는 도 2a의 공기흐름의 블록도이다.도 1a에 도시된 바와 같이 종래 차량의 흡기계통은, 공기청정기(8)와, 에어플로미터(7)와, 스로틀보디(5)와 병렬로 연결된 공기조절기(6)와, 흡기다기관(2)과,실린더연소실(1)이 순차적으로 연결되어 구성된다.도 1b에서, 상기와 같이 구성된 흡기계통에서 공기청정기(8)로 흡입된 공기는 에어플로미터(7)를 지나 스로틀보디(5)와 공기조절기(6)로 흡입된다. 상기 스로틀보디(5)로 흡입되는 공기는 운전자의 가속페달에 의해 제어되며, 전자제어시스템인 ECU 및 TCU는 상기 공기조절기(6)를 제어하여 통과 공기량을 조절하고 동시에 연료계의 인젝터를 구동시켜 연료 분사량을 조절하여 형성된 혼합기가 흡기다기관(2)을 통해 실린더연소실(1)로 흡입된다.도 3에 도시된 바와 같이 종래의 스타팅 회로도에서는, 배터리(10)와, 배터리와 연결된 이그니션스위치(40)와, 인히비터스위치(50)와, 상기 스위치(40)(50)에 의해 작동하는 스타트릴레이(30)로 연결되어 스타트모터(20)가 회전하도록 구성된다.상기와 같이 구성된 스타팅회로는 자동변속기 셀렉트 레버의 인히비터스위치(50)를 파킹 '＜P＞'또는중립＜N＞에 설정해 놓은 상태에서 이그니션스위치(40)를 '온', 스타트위치로 하면 스타트릴레이(30)가 여자되며 스타트모터(20)를 구동시켜 크랭킹이 이루어지게 된다.상술한 바와 같은 종래의 자동변속 차량은, 엔진 시동 직후, 공회전중 또는 자동변속기 셀렉트 레버 변환시에 원인 불명의 잘못된 정보가 ECU 또는 TCU에 입력되면 컴퓨터가 흡기계 및 연료계 제어부품에 실린더연소실로 공기와 연료를 과다하게 공급하도록 지시하여 엔진을 고속으로 회전시키고 그 추진력이 자동변속기에 전달되어 운전자의 의지와는 전혀 무관하게 급발진으로 연결되는 사례가 빈번히 발생하는 문제점을 가지고 있다.

본 고안은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 엔진 시동을 걸기 전 단계에 연소에 필요한 산소공급을 대폭 차단함으로서 엔진의 고속회전을 억제시켜 급발진에 필요한 추진력을 원천적으로 발생하지 못하게 하여, 시동 직후부터 자동변속기 셀렉트 레버 변환시 까지 잘못된 정보가 컴퓨터에 입력되더라도 차량 급발진을 방지할 수 있는 급발진 방지시스템을 제공하고자 하는 것이다.

이러한 본 고안은 흡기계통에 설치되어 엔진으로 흡입되는 공기량을 대폭 차단할 수 있는 에어콘트롤보디와, 상기 에어콘트롤보디의 모터를 제어하는 제어유니트로 구성되며, 상기 제어유니트는 엔진을 크랭킹하기 전에 에어콘트롤보디의 중공부를 초크밸브로 닫아 흡입공기를 차단하고, 자동변속기의 셀렉트 레버를 ＜P＞또는 ＜N＞에서 다른 레인지로 변환 후 소정의 시간이 경과된 후에 상기 에어콘트롤보디의 초크밸브를 개방되도록 제어하는 급발진 방지시스템으로서 달성된다.

도 1a는 종래의 바이패스형 흡기계통의 구조도,

도 1b는 도 1a의 공기흐름의 블록도,

도 2a는 종래의 스로틀보디 일체형 흡기계통의 구조도,

도 2b는 도 2a의 공기흐름의 블록도,

도 3은 종래의 스타팅 회로도,

도 4a는 본 고안의 에어콘트롤보디의 평면도,

도 4b는 도 4a의 정면도,도 4c는 도 4a의 측면도,도 5는 본 고안의 에어콘트롤보디를 구동하는 회로도,도 6a는 본고안의 에어콘트롤보디가 설치된 바이패스형 흡기계통의 구조도,도 6b는 도 6a의 공기흐름의 블록도,도 7a는 본고안의 에어콘트롤보디가 설치된 스로틀보디 일체형 흡기계통의 구조도,도 7b는 도 7a의 공기흐름의 블록도.＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞10 : 배터리 20 : 스타트모터30 : 스타트릴레이 40 : 이그니션스위치50 : 인히비터스위치 100 : 에어콘트롤보디110 : 스로틀제어부분 120 : 초크밸브축130 : 모터 140 : 초크밸브200 : 제어유니트 210 : 타이머릴레이부211 : 제1릴레이 212 : 제2릴레이213 : 제3릴레이 214 : 제4릴레이215 : 타이머 220 : 구동릴레이부221 : 제5릴레이 222 : 업-다운스위치

도 4a, 도 5, 도 6a 및 도 7a는 본 고안에 의한 자동차 급발진 방지시스템에 관한 것으로, 도 4a는 본 고안의 에어콘트롤보디의 평면도이며, 도 4b는 도 4a의 정면도이며, 도 4c는 도 4a의 측면도를 도시한 것이다. 도 5는 본 고안의 에어콘트롤보디를 구동하는 회로도를 도시한 것이며, 도 6a는 본 고안의 에어콘트롤보디가 설치된 바이패스형 흡기계통의 구조도이며, 도 6b는 도 6a의 공기흐름을 보여주는 블록도를 나타낸 것이고, 도 7a는 본 고안의 에어콘트롤보디가 설치된 스로틀보디 일체형 흡기계통의 구조도이며, 도 7b는 도 7a의 공기흐름을 보여주는 블록도를 나타낸 것이다.

본 고안의 실시 예를 첨부도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5, 도 6a 및 7a에 도시된 바와 같이, 본 고안은. 흡기계통에 설치되어 흡입공기량을 조절할 수 있는 에어콘트보디(100)와, 상기 에어콘트롤보디(100)를 제어할 수 있는 제어유니트(200)로 구성된다.

도 4a와 도 4c에 나타난 바와 같이, 상기 에어콘트롤보디(100)는 상기 제어유니트(200)에 연결되어 제어되는 모터(130)와, 상기 모터(130)에 의해 동작하는 초크밸브축(120)과, 종래 스로틀보디(5)의 입구부분의 길이를 길게 변경시켜 그 중공부를 초크밸브(140)로 개폐시키도록 한 흡기제어부분과 종래의 스로틀보디의 기능과 동일한 스로틀제어부분(110)으로 구분된다. 도 6a 및 도 7a에 보여지는 바와 같이 상기 에어콘트롤보디(100)는 흡기계통의 에어플로미터(7)의 후방인 스로틀보디(5)의 위치에 장착된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어유니트(200)는 인히비터스위치(50) 및 이그니션스위치(40)에 연결되어 스타트릴레이(30)를 작동시키는 기능과, 하기의 구동릴레이부(220)에 전원을 공급하는 기능및 타이머를 이용하여 일정시간 경과 후 공급된 전원을 차단하는 기능을 갖춘 타이머릴레이부(210)와, 모터(130)와 연동되어 회전되는 초크밸브(140)가 완전히 닫혔을 때 또는 완전히 열렸을 때 모터(130)에 급격한 저항증가가 가해질 때 모터(130)에 공급된 전원을 차단하는 업-다운스위치 기능과 모터(130)를 정회전 및 역회전시키는 기능을 갖춘 구동릴레이부(220)로 구성된다. 구동릴레이부(220)는 현재 자동차 파워 안테나회로 원리와 동일하다.도 5에 도시된 바와 같이 에어콘트롤보디(100)를 제어하는 제어유니트(200)는 시동을 걸기 전 이그니션스위치(40)가 '온' 위치에서 전원이 타이머릴레이부(210) 제1릴레이(211)를 경유 구동릴레이부(220)의 제5릴레이(221)를 여자 시키면 배터리(10)의 상시전원이 모터(130)에 공급되어 회전하므로 통상 열려 있던 에어콘트롤보디(100)의 초크밸브(140)가 닫혀지게 된다. 초크밸브(140)가 닫히므로 인해 모터(130)에 가해지는 저항증가에 따른 전위차로 업-다운스위치(222)에 의해 공급된 전원이 끊어지게 된다. 이후 인히비터스위치(50)가 '＜P＞'또는'＜N＞'에 설정된 상태에서 이그니션스위치(40)가 '스타트'로 크랭킹되면, 종래 차량의 이그니션스위치(40) 회로의 구성상 타이머릴레이부(210)의 제1릴레이(211)에 전원이 계속 인가되는 한편 제4릴레이(214)의 코일을 여자 시키고 따라서 이그니션스위치(40)의 전원이 제4릴레이를 거쳐 스타트릴레이(30)가 여자되어 스타트모터(20)를 구동시켜 엔진시동이 된다. 엔진시동이 되면 이그니션스위치(40)는 '온' 상태로 복귀되고, 이 과정동안 에어콘트롤보디(100)의 초크밸브(140)는 엔진의 흡입부압에 의해 여전히 닫혀진 상태로 유지된다. 참고로, 초크밸브(140)가 닫힌 상태에서도 에어콘트롤보디의 중공부와 초크밸브(14)의 틈새로 엔진 저속회전(무부하 1000∼1200rpm)에 필요한 공기량은 통과하게 된다. 이후 차량의 주행을 위해 셀렉트 레버를 ＜P＞, ＜N＞이 아닌 다른 레인지로 변환하게 되면 타이머릴레이부(210)의 제3릴레이(213)의 코일은 소자되어 상기 제3릴레이(213)는 개방상태에서 접지상태가 되어 타이머(215)의 코일은 여자된다. 따라서 타이머(215)는 이미 설정된 시간(3∼5초)이 경과된 후 '온' 상태가 되어 제 1릴레이(211)의 코일을 여자시켜, 구동릴레이부(220)의 제5릴레이(221)에 인가되어 있던 전원을 차단하며, 제2릴레이(212)의 코일을 여자시켜 이후 지속적으로 제1릴레이(211)에서 상기 구동릴레이부(220)로 연결되는 전원을 차단하게 된다. 전원이 차단되면 구동릴레이부(220)의 제5릴레이(221)를 복귀시켜 배터리(10)의 상시 전원이 모터(130)에 역으로 가해져, 모터(130)을 역회전 시켜 에어콘트롤보디(100)의 초크밸브(140)를 개방하여 엔진이 필요로 하는 공기를 통과시키게 된다. 초크밸브(140)가 전개되면 모터(130)에 가해지는 저항증가에 따른 전위차로 공급된 전원이 끊어지고 밸브는 열린 상태로 유지된다. 즉, 본 고안의 급발진 방지시스템에 의하면 이그니션스위치(40)를 '온'위치로 하는 순간부터 '스타트'위치에서 크랭킹이 되고, 셀렉트 레버의 인히비터스위치를 ＜P＞또는＜N＞에서 다른 레인지로 변환 후 소정의 시간(3∼5초)이 경과될 때 까지 흡기계통의 에어콘트롤보디의 초크밸브를 차단하여 엔진 저속회전(무부하 1000∼1200rpm)에 필요한 공기량만 통과되게 하는 것이다.도 6a 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 본 고안은 종래의 공기조절기(6) 및 공기조절기의 흡입구가 에어콘트롤보디(100)의 초크밸브(140) 아래쪽에 오도록 한 것이 특징이고, 스로틀보디(5)와 분리된 바이패스형 구조뿐만 아니라 공기조절기(6)가 스로틀보디(5)에 부착되고 공기조절기의 흡입구가 내장된 일체형 구조에도 적용될 수 있으며, 본 고안의 에어콘트롤보디는 종래의 스로틀보디(5)의 설치 위치에 장착된다.

이상과 같은 본 고안인 자동차 급발진 방지시스템은 자동차의 시동을 걸기 위해 이그니션스위치를 '온' 위치로 하는 순간부터, '스타트'위치에서 크랭킹이 되고, 주행을 위해 자동변속기의 셀렉트 레버를 ＜P＞또는＜N＞에서 다른 레인지로 변환 후 소정의 시간이 경과 될 때까지 엔진으로 흡입되는 공기를 강제적으로 차단하여 급발진이 발생할 수 있는 추진력의 발생을 원천적으로 배제함으로서 자동변속 차량의 시동 직후 또는 공회전중 급발진 현상과 자동변속기의 셀렉트 레버 변환시 급발진 현상을 사전에 방지하여, 인명사고 및 인재사고를 예방한다. 또한, 차량파손 및 주변환경의 재해를 방지하고, 운전자 및 주변 사람들의 심리적 불안감을 해소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 종래의 스로틀보디의 공기입구 쪽을 길게 변경시켜 그 중공부에 모터로 구동되는 초크밸브를 추가로 장착한 본 고안의 에어콘트롤보디로;

   종래의 스로틀보디의 기능과 역할 이외에, 엔진시동을 위해 이그니션스위치를 '온'위치로 하는 순간부터 차량주행을 위해 자동변속기의 셀렉트 레버를 '＜P＞'또는'＜N＞'에서 다른 레인지로 변환 후 소정의 시간이 경과될 때까지 상기 제어유니트의 제어에 의해 초크밸브를 닫아서 엔진으로 흡입되는 공기를 대폭 차단하는 것을 특징으로 하는 자동차 급발진 방지시스템.