KR200178349Y1 - 차량의 공회전 제한장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량의 공회전 제한장치에 관한 것으로, 차량의 불필요한 공회전으로 인한 연료소모와 차량으로부터 발생되는 배출가스를 최소화시키기 위한 차량의 공회전시 엔진 정지장치에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 차량이 일정시간 동안 공회전상태를 지속할 때 자동으로 공회전을 감지하여, 미리 설정된 공회전 허용시간을 초과하면 자동으로 엔진을 정지시키고, 엔진 정지시 차량의 전원을 차단하여 차량의 전원이 방전되는 것을 제한하며, 또한 상기 공회전 허용시간을 초과하여 공회전한 횟수를 저장하여 사용자로 하여금 차량 운행을 효율적으로 하고, 공회전으로 인한 배기가스를 최소화시키기 위한 차량 공회전 제한장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은 엔진의 구동력으로 운행되는 차량에 있어서, 차량의 공회전 제한시간을 사용자가 임의로 설정하여 입력할 수 있는 조작스위치부(100)와, 상기 차량에 구비되어 있는 각종 운행장치들의 상태를 감지하여 공회전 정보신호를 출력하는 공회전 검출부(200)와, 상기 조작스위치부와 공회전 검출부의 신호를 입력받아 내연기관의 엔진을 정지시키기 위해 상기 차량전원을 차단하도록 제어신호를 발생시키는 제어부(800)와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 엔진을 정지시키고 차량전원을 차단하는 전자제어 개폐부(300)와, 상기 전자제어 개폐부의 오동작을 검출하여 이를 상기 제어부로 출력하는 오동작 검출수단(250)과, 상기 오동작 검출수단의 출력을 입력받은 제어부의 제어신호를 입력받아 상기 전자제어 개폐부를 바이패스시키는 보호회로부(600)와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 전자제어 개폐부의 동작을 기억하는 기억장치부(500)와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 입력/출력된 결과를 표시하는 표시부(400)와, 상기 제어부의 제어동작을 원거리에서 제어할 수 있도록 구비된 리모트 컨트롤부(700)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 공회전 제한장치{A futile rotation control apparatus for vechiles}

본 고안은 차량의 공회전 제한장치에 관한 것으로, 차량의 공회전으로 인한 연료소모를 줄임으로서 불필요한 경비를 줄이고, 또한 차량의 공회전시 발생되는 배출가스를 최소화시켜 환경오염을 제한할 수 있는 차량의 공회전 제한장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량을 운행하기 전에 시동을 걸어 엔진을 작동(공회전)시키게 된다. 특히, 에너지원을 경유로 하는 디젤엔진의 대형차량은 일정시간 동안 차량을 공회전시켜 엔진을 소정온도 이상으로 하여 운행하는 것이 바람직하나, 통상 장기간 엔진을 공회전시키도록 방치하여 불필요한 에너지의 소모를 초래하였고, 이로 인해 차량에서 발생되는 배출가스(매연)로 인한 대기오염을 가중 시켜왔다.

또한, 그 동안 차량의 엔진 개발기술이 꾸준히 이루어져 장기간 엔진을 가동시키는 것은 더 이상 필요치 않게 되어 가고 있는 추세이다.

즉, 차량에서 배출되는 배기가스는 주로 배기 파이프에서 나오는 배기가스와 엔진의 크랭크케이스에서 나오는 블로바이가스 및 연료탱크나 기화기 등에서 증발하는 연료 증발가스가 있으며, 이러한 배기가스의 발생을 최대한 억제시키기 위한 엔진의 개량방식으로 연소실을 비롯하여 연료, 점화, 배기 계통을 종합적으로 개량하거나 연소상태를 제어하는 부가장치를 설치하여 왔고, 또한 더어멀 리액터방식으로 엔진의 각 부분을 개량함과 동시에 실린더에서 배출된 직후의 배기가스를 단열제로 감싼 더어멀 리액터에 유도하여 고온상태를 유지하면서 공기를 넣어 일산화탄소 및 탄화수고를 재 연소시키는 방식과 촉매 컨버어터 방식으로 엔진의 각 부분을 개량함과 동시에 유해가스를 산화 또는 환원촉매로 제거하는 방식을 채택하여 사용하여 왔다.

일반적으로, 차량의 시동장치는 도5에 제시되어 있는 바와 같이 차량에 전원을 공급하는 전원장치(10)와, 상기 전원장치로부터 전원을 공급받아 동작되어 차량의 연료통으로부터 공급되는 액체연료를 공급/차단하는 연료밸브 구동모터(20)와, 차량을 시동시키는 키박스(30)와, 차량내부에 필요한 전원을 공급하는 전기장치 등으로 구성된다.

상기 차량 전원장치(10)를 키박스(30)를 통해 전원을 인가하면 제1릴레이 (RY5)를 도통시켜 메인 퓨즈(40)를 통해 차량 내부의 전기장치에 전원을 공급하며, 또한 제2릴레이(RY6)를 도통시켜 차량의 전원장치(10)에서 공급되는 전류가 릴레이 (RY7)에 흐르게 되어 연료밸브 구동모터(20)의 공급/차단스위치(25)를 개폐시켜 연료를 공급하여 엔진을 동작시킨다.

상기와 같이 구성된 종래의 차량은 별도의 엔진 구동을 제한하는 장치가 없어 엔진의 공회전을 제한할 수가 없게 되어 과도한 공회전으로 인해 불필요한 에너지의 낭비를 가져왔고, 이로 인해 엔진이 수명을 단축시켰으며 그 배출가스의 유해성으로 인해 대기 환경오염을 가중시켜 왔다.

본 고안은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 고안의 목적은 차량이 소정시간(공회전 허용시간) 이상 공회전상태를 지속할 때 자동으로 불필요한 공회전임을 감지하여, 자동으로 엔진을 정지시키고, 또한 엔진 정지시 차량의 전원을 차단하여 차량의 전원이 방전되는 것을 방지하며, 또한 상기 공회전 허용시간을 초과한 횟수를 저장시켜 표출할 수 있도록 하여 운전자나 관리자로 하여금 차량의 운행 관리를 체계적이고 효율적으로 할 수 있으며, 부가적으로 엔진의 불필요한 공회전으로 인한 배기(매연)가스의 방출을 최소화시키기 위한 차량 엔진공회전 제한장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 엔진의 구동력으로 운행되는 차량에 있어서, 차량의 공회전 제한시간을 사용자가 임의로 설정하여 입력할 수 있는 조작스위치부와, 상기 차량에 구비되어 있는 각종 운행장치들의 상태를 감지하여 공회전 정보신호를 출력하는 공회전 검출부와, 상기 조작스위치부와 공회전 검출부의 신호를 입력받아 내연기관의 엔진을 정지시키기 위해 상기 차량전원을 차단하도록 제어신호를 발생시키는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 엔진을 정지시키고 차량전원을 차단하는 전자제어 개폐부와, 상기 전자제어 개폐부의 오동작을 검출하여 이를 상기 제어부로 출력하는 오동작 검출수단과, 상기 오동작 검출수단의 출력을 입력받은 제어부의 제어신호를 입력받아 상기 전자제어 개폐부를 바이패스시키는 보호회로부와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 전자제어 개폐부의 동작을 기억하는 기억장치부와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 입력/출력된 결과를 표시하는 표시부와, 상기 제어부의 제어동작을 원거리에서 제어할 수 있도록 구비된 리모트 컨트롤부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도1은 본 고안에 따른 차량의 공회전 제한장치의 개략적인 구성도,

도2는 본 고안에 따른 차량의 공회전 제한장치의 회로도,

도3a는 본 고안의 제어부의 제어신호를 입력받아 연료공급 및 전원차단을 위한 전자제어 개폐부의 회로도,

도3b는 본 고안의 전자제어 개폐부의 오동작을 검출하여 제어부에 출력하는 오동작 검출부의 회로도,

도3c는 본 고안에 따른 전자제어 개폐부의 오동작시 동작하는 보호회로도,

도3d는 본 고안의 각 공회전 검출신호를 제어부에 출력하는 출력부의 구동회로도,

도4는 본 고안의 일실시 예에 의한 공회전 제한장치가 구비된 차량 시동장치의 개략적인 회로도,

도5는 종래의 차량 시동장치의 개략적인 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 조작스위치부 200: 공회전 검출부

300: 전자제어 개폐부 400: 표시부

500: 기억장치부 600: 보호회로부

700: 리모트 컨트롤부 800: 제어부

900: 리모트 컨트롤러

도1은 본 고안에 따른 차량의 공회전 제한장치를 도시하는 개략적인 제어블럭도로서, 도1을 참조하여 설명하면 사용자가 차량의 공회전 제한시간을 미리 설정하여 입력하는 조작스위치부(100)와, 차량 각부에 설치되어 공회전 중임을 판단하는 에이비에스(ABS)검출단과, 브레이크검출단, 중립기어검출단, 사이드브레이크검출단, 차량속도검출단 및 엔진 회전수(RPM)검출단의 각각의 출력신호를 입력받아 공회전 신호를 출력하는 공회전 검출부(200)와, 상기 조작스위치부와 공회전 검출부의 출력신호를 입력받아 내연기관의 엔진을 정지시키기 위해 공급전원을 차단하는 제어신호를 출력하는 제어부(800)와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 엔진을 정지시키고 공급전원을 차단하는 전자제어 개폐부(300)와, 상기 전자제어 개폐부의 오동작이 검출될 때 상기 전자제어 개폐부를 바이패스시키는 보호회로부(600)와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 전자제어 개폐부의 동작을 기억하는 기억장치부 (500)와, 상기 제어부의 입력/출력 동작상황을 표시하는 표시부(400)와, 상기 제어부의 제어동작을 원거리에서 제어할 수 있는 리모트 컨트롤부(700)로 구성되어 있다.

또한, 도2는 본 고안에 따른 차량의 공회전 제한장치의 회로도이다.

도2를 참조하면, 상기 공회전 검출부(200)는 ABS 검출단(210)과, 브레이크 검출단(220)과, 중립기어 검출단(230)과, 사이드브레이크 검출단(240)과, 오동작 검출단(250)과, 속도 검출단(260)과, 엔진RPM 검출단(270)으로 구성되어 상기 각부에서 엔진이 공회전중임을 감지하여 상기 제어부(800)에 검출신호를 출력하게 된다.

상기 각각의 검출단과 상기 제어부는 도3d와 같이 각 공회전 검출신호를 상기 제어부에 출력하는 출력부의 구동회로도로서 서지보호회로(50)와, 입력전압를 안정화시키기 위한 제너다이오드(Z2)로 구성된 입력안정화회로와, 양극성 포토다이오드(PD3)로 병렬 구성되어, 상기 검출신호를 전기적으로 절연시키는 양극성 포토다이오드(PD3)의 출력으로 상기 제어부(800)의 마이컴(810)으로 검출신호를 출력한다.

또한 상기 속도 검출단(260)과 엔진RPM 검출단(270)의 출력은 펄스형태의 출력이므로 이를 D/A컨버터(271)와 A/D컨버터(272)를 통해 적절한 형태의 신호로 변환하여 상기 제어부(800)에 검출신호를 입력한다.

제어부(800)는 상기 공회전 검출부(200)의 신호를 입력포트(D0 ~ D6)로 입력받아 미리 입력된 프로그램의 데이타로 처리하며, 또한 상기 전자제어 개폐부(300)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 출력포트(E0,E1)와 보호회로부(600)를 동작시키는 제어신호 출력포트(FO,F1)가 구비된 마이컴(810)과, 상기 출력포트 E0,E1 ,FO,F1과 상기 보호회로부(600), 전자제어 개폐부(300)와 절연스위칭하는 포토커플러(820)로 구성된다.

상기 기억장치부(500)는 비휘발성 메모리(EEPROM)로 구성되어 상기 마이컴 (810)의 프로그램과 제어결과를 항상 저장하게 된다.

상기 표시부(400)는 상기 제어부의 마이컴(810)에서 프로그램 되어 출력된 결과를 표시하는 액정화면(LCD)과 마이컴(810)의 경보신호를 경보 처리하는 집적회로 (420)와 스피커(430)로 구성된다.

상기 조작스위치부(100)는 상기 마이컴(810)에 프로그램된 내용을 표시하는 LCD화면의 내용을 선택 조정하는 상하스위치(110,120)와 좌우스위치(130,140)가 공급전원(Vcc)을 스위칭하여 완충버퍼를 통해 상기 마이컴의 입력단자(SU,SD,SR,SL)에 입력한다.

상기 리모트 컨트롤부(700)는 RS232 또는 RS485방식의 통신회로(710)와 데이타를 송신/수신하는 송/수신부(720)로 구성되어 외부의 리모트 컨트롤러(900)와 통신하여 상기 마이컴(810)의 입력포트(C0 ~ C2)에 입출력된다.

도4는 본 고안의 공회전 제한장치의 전자제어 개폐부(300)를 일반적인 내연기관의 시동장치인 도5의 A점과 B점에 구성한 회로도이다.

상기 전자제어 개폐부(300)의 구성은 도3a에 도시된 바와 같이 서지보호회로(50)와 브릿지다이오드(D1,D2,D3,D4)를 병렬로 연결하고, 브릿지다이오드의 일출력단에 트랜지스터(F1)의 일측단(P)과 연결하고 타측단에 저항(R1)을 통해 상기 브릿지다이오드의 타출력단(Q)에 연결하여 구성된다. 또한 상기 트랜지스터(F1)의 베이스단자에는 상기 마이컴의 출력포트(E0,E1)의 포토커플러(820,PD1)의 커랙터단자에 전원이 연결된 포토트랜지스터의 에미터단자가 연결되어 상기 트랜지스터F1을 스위칭하게 된다. 따라서 도5의 A점 또는 B점에 구성되어 전원을 제어하게 된다.

또한 상기 P점과 Q점에 연결되는 오동작 검출단(250)은 도3b에 도시된 바와 같이 상기 마이컴(810)에 출력하는 포토커플러(PD2)와 병렬로 제너다이오드(Z1)를 연결 구성하여 상기 전자제어 개페기(300)의 부품손상이나 기타의 원인으로 인한 오동작을 검출하여 상기 마이컴(810)의 입력포트D4에 신호를 출력하게 된다.

상기 보호회로부(600)는 도3c에 도시된 바와 같이 상기 마이컴의 출력포트H0과 전력릴레이(RY1)의 일측과 다이오드(D5)의 음극단자가 연결되고 상기 전력릴레이 RY1의 타측과 상기 다이오드 D5의 양극단자와 다이오드 D6의 음극단자가 연결되며 상기 다이오드 D6의 음극단자에 트랜지스터 T1의 컬렉터단자가 연결되고 상기 다이오드D6의 양극단자와는 상기 트랜지스터 에미터단자와 상기 마이컴(810)의 출력포트H2와 연결 구성되어, 상기 마이컴(810)의 출력포트H1이 상기 트랜지스터 T1의 베이스단자에 연결되어 저전위일때는 전력릴레이(RY1)를 오프시켜 상기 전자제어 오프시켜(300)를 정상 동작시키지만 상기 오동작 검출단(250)에서 오동작 신호를 마이컴에 출력하면 마이컴의 출력포트H1에 고전위가 인가되어 상기 P, Q점을 도통시키게 된다.

상기와 같이 구성된 공회전 제한장치는 기억장치부(500)에 미리 입력된 프로그램에 따라 사용자가 공회전 제한시간을 입력한 상태에서 상기 공회전 검출부(200)를 통해 엔진이 정지한 상태인가를 검출하여 엔진이 정지된 상태이면 도4의 전자제어 개폐부(300)의 포토커플러(PD1)를 마이컴의 출력포트E0,E1으로 저전위를 인가하여 트랜지스터F1을 차단시킴으로 차량 전원(10)이 차량내부 전기장치에 공급되는 것을 차단한다. 또한 차량 운행 중에 상기 공회전 검출부(200)를 통해 검출신호가 마이컴(810)에 입력되면, 센서의 이상을 상기 표시부(400)의 LCD(410)에 표시함과 동시에 경보를 울리게 된다. 또한 상기 표시부(400)의 LCD(410)에는 상기 마이컴(810)의 입출력정보를 관리자나 사용자가 알 수 있게 표시하여 준다. 예로서 각 검출부의 동작상태와, 보호회로부 상태와, 전자제어 개폐부 상태 및 공회전 위반 표시등을 표시한다.

그리고 차량이 정지한 상태에서 상기 공회전 검출부(200)에서 검출신호를 출력하여 마이컴(810)에서 입력받으면 공회전시간을 카운트하기 시작하여 미리 설정된 공회전시간을 초과하게 되면 상기 전자제어 개폐부(300)를 통해 엔진을 정지시킴과 동시에 차량의 전원을 차량내부 전기장치와 차단하게 된다. 또한 상기 리모트 컨트롤부(700)는 RS232 또는 RS485방식의 통신 수단으로 외부 리모트 컨트롤러와 통신하여 상기 마이컴(810)에 원격신호를 입력하여 원격지에서 상기 차량이 공회전시에 엔진을 정지시키게 하며, 상기 리모트 컨트롤러(900)는 상기 마이컴(810)의 출력을 표시하는 표시부의 LCD(410)의 표시 내용과 동일하게 상기 마이컴(810)의 입출력포트(C0~C2)를 통하여 데이타를 송/수신하여 상기 데이타 송/수신부(720)통한 출력을 수신하여 동일하게 표시창(910)에 표시된다.

상기와 같은 본 고안의 차량의 공회전 제한장치는 차량이 소정시간 이상 공회전시 연료밸브 모터의 전원을 차단하여 엔진을 멈추게 하고, 또한 엔진 정지시에 차량의 전원이 방전되지 않도록 차량전원을 차단한다. 따라서 사용자의 부주의에 의한 엔진 공회전으로 인한 연로소모를 절약하고 배기가스의 배출을 차단한다. 또한 상기 공회전으로 인한 자동엔진 정지횟수를 표시부에 표시하여 사용자로 하여금 차량 운행을 효율적으로 운행할 수 있는 장치를 제공하는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 엔진의 구동력으로 운행되는 차량에 있어서, 차량의 공회전 제한시간을 사용자가 임의로 설정하여 입력할 수 있는 조작스위치부와, 상기 차량에 구비되어 있는 각종 운행장치들의 상태를 감지하여 공회전 정보신호를 출력하는 공회전 검출부와, 상기 조작스위치부와 공회전 검출부의 신호를 입력받아 내연기관의 엔진을 정지시키기 위해 상기 차량전원을 차단하도록 제어신호를 발생시키는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 엔진을 정지시키고 차량전원을 차단하는 전자제어 개폐부와, 상기 전자제어 개폐부의 오동작을 검출하여 이를 상기 제어부로 출력하는 오동작 검출수단과, 상기 오동작 검출수단의 출력을 입력받은 제어부의 제어신호를 입력받아 상기 전자제어 개폐부를 바이패스시키는 보호회로부와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 전자제어 개폐부의 동작을 기억하는 기억장치부와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 입력/출력된 결과를 표시하는 표시부와, 상기 제어부의 제어동작을 원거리에서 제어할 수 있도록 구비된 리모트 컨트롤부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 공회전 제한장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부의 제어동작을 원거리에서 제어할 수 있고 상기 표시부와 동일한 내용을 송/수신할 수 있는 리모트 컨트롤부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 공회전 제한장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공회전 검출부는 에이비에스검출단과, 브레이크검출단, 중립기어검출단, 사이드브레이크검출단, 차량속도검출단 및 엔진회전수검출단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 공회전 제한장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 공회전 검출부의 회로구성은 서지보호회로와 입력안정화회로 및 포토커플러로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 공회전 제한장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 전자제어 개폐부는,

   서지보호회로와 브릿지다이오드가 병렬로 연결되고 상기 브릿지다이오드의 출력단에 트랜지스터가 연결되어 상기 제어부와 포토커플러로 절연 동작되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 공회전 제한장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 오동작 검출수단은,

   제너다이오드와 포토커플러가 병렬로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 공회전 제한장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보호회로부는,

   상기 제어부의 출력을 입력받는 트랜지스터와 릴레이로 구성됨을 특징으로 하는 차량 공회전 제한장치.