KR890008902Y1

KR890008902Y1 - 차량의 엔진 시동용 전동기의 제어장치

Info

Publication number: KR890008902Y1
Application number: KR2019860021820U
Authority: KR
Inventors: 홍만호
Original assignee: 대우중공업 주식회사; 이경훈
Priority date: 1986-12-30
Filing date: 1986-12-30
Publication date: 1989-12-09
Also published as: KR880012432U

Abstract

내용 없음.

Description

차량의 엔진 시동용 전동기의 제어장치

제1도는 본 고안의 엔진기동용 전동기의 제어회로도.

제2(a)도는 본 고안에 따른 충전용 발전기의 출력 전압과 엔진회전수와의 관계도, 제2(b)도는 냉각수 감지소자의 온도 특성도, 제2(c)도는 시간에 따른 충전용 발전기의 출력전압 관계도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

SW1 : 시동스위치 Ry : 릴레이

SWa1 : 릴레이(Ry)의 접점 R1, R2 : 저항

Th : 냉각수 온도 감지소자 ZD : 제너 다이오드

D1, D2 : 다이오드 Q1, Q2 : 트랜지스터

C1, C2 : 콘덴서 AL : 충전용발전기

ST : 기동전동기 B⁺: 축전지 전원

본 고안은 차량의 엔진기동용 전동기의 제어장치에 있어서 엔진의 냉각수 온도를 감지하여 기동전동기의 기동가능시간을 제어할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 자동차엔진(내연기관) 초기 상태에서는 자기기동(SELFSTARTING)을 하지 못하여 축전지 전원으로 하는 기동 전동기에 의해 발생한 회전력을 피니언기어(PINION GEAR)가 엔진의 플라이휠 링기어(FLYWHEEL RING GEAR)에 전달함으로서 엔진을 자기기동 가능회전 속도로 구동시키게 된다.

그러나 통상 차량에 사용되는 엔진의 기동회로는 시동 스위치의 인위적인 조작으로 기동 전동기를 제어(기동 및 정지)하므로 기동에 따라 엔진이 자기기동 가능속도로 완료된 상태에서도 불필요하게 기동 전동기가 구동되며, 엔진 가동중 시동스위치의 조작실수로 턴온되져 시동 전동기에 축전지 전원이 투이되어지는 경우에서도 기동 전동기가 기동됨으로서 피니언 기어와 엔진의 플라이 휠 링기어가 서로 맞물리게 되어 엔진의 기동 속도에 의해 상기 기어의 파손을 초래할 위험이 있는 것이다.

이에 종래에는 전기한 문제점을 해소하기 위해 엔진이 자기기동시 그에 접속된 축전지의 전원 충전용 발전기(ALTERNATOR)에서 발생되는 토오크 전압에 의해 제어릴레이가 동작함으로써 기동전동기에 인입되는 전원을 차단하는 방법이 있으나 만일 한앵시의 시동에서는 초기상태에서 자동차의 엔진이 자기 기동속도가 유지되더라도 그의 엔진이 충분히(냉각수의 적정온도) 예열이된 이후(예열시간)에 기동 전동기가 구동을 멈추어야되나 기동전동기에 의해 엔진이 자기기동 속도만 유지되면서 충전용 발전기에서 발생되는 토오크 전압에 의해 기동전동기의 전원이 임의적으로 차단되어 엔진이 기동 레벨(LEAEL)을 유지하지 못하는 결점이 내제되어 있었다.

본 고안의 주된 목적은 충전용 발전기의 전압과 대기 온도의 감지에 따라 엔진기동 전동기의 구동 가능시간을 제어하는 자동차의 엔진시동용 전동기의 제어장치를 제공하려는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 자동차의 엔진이 가동상태에서 기동스위치 조작의 잘못으로 턴온되어도 기동 전동기에 인입되는 축전기의 전원은 자동 차단될 수 있는 장치에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성시킬수 있는 구성을 첨부된 도면에 의거 설명하면 다음과 같다.

축전기 전원(B⁺)에 시동스위치(SW1)를 연결하고 릴레이(Ry)의 코일(L)과 접점(SWa1)의 일측을 병렬 연결하여 접점(SWa1)의 타측을 기동전동기(ST)에 접속하며, 충전용 발전기(AL)는 온도 감지소자(TH)와 저항(R1)을 통해 제너다이오드(ZD)의 캐소오드에 접속하되 그 사이에 타측이 다이오드(D2)의 애노오드와 콘덴서(C2)의 타측 및 트랜지스터(Q1, Q2)의 에미터가 공통 접속된 콘덴서(C1)의 일측을 접속하고 그의 애노오드와 다이오드(D1)의 애노오드 및 콘덴서(C2)의 일측을 공통 접속하며, 다이오드(D1)의 캐소오드에 트랜지스터(Q1)의 베이스를 접속하고 콜렉터에 저항(R2)과 콜렉터에 코일(L)의 타측이 접속된 트랜지스터(Q2)의 베이스를 접속하여 구성한다.

이하 작용효과를 설명한다.

먼저 초기 상태에서 차량의 엔진을 가동시키기 위해 시동스위치(SW1)를 턴온하면 축전기 전원(B⁺)이 저항(R2)을 거쳐 트랜지스터(Q2)의 베이스에 바이어스 전압을 인가시켜 턴온시킨다.

이에 축전지전원(B⁺)이 릴레이(Ry)의 코일(L)에 흐르게 되어 접점(SWa1)이 턴온됨으로써 기동 전동기(ST)에 축전지 전원(B⁺)이 입력된다.

그러면 엔진 기동 전동기(ST)가 구동을 하게 되는 것이고, 이에 따라 도시되지 않은 피니온 기어가 엔진의 플라이휠 링기어에 맞물리게 되어 엔진은 자기 기동 속도에 이를 때까지 기동을 한다.

따라서 엔진이 회전을 시작함을써 그에 접속되어져 있는 충전용 방전기(AL)는 발전을 시작하게 되며, 충전용 발전기(AL)의 회전속도(엔진의 회전속도)가 지속적으로 증가함에 따라 충전용 발전기(AL)에 발생되어지는 전압도 증가하게 되어 냉각수 온도 감지소자(Th)와 저항(R1)을 통해 접속점(A)에 발전전압이 나타나게 된다.

즉, 제2(a)도와 같이 엔진의 기동(RPM)에 비례하여 충전용 발전기(AL)의 전압 또한 상승되어진다.

이에 접속점(A)의 전위는 제2(c)도와 같이 시간(sec)의 경과에 따라 냉각수 온도 감지소자(Th)의 저항치와 저항(R1) 및 콘덴서(C1)의 값에 의해 지수 함수적으로 증가하게 되는 것이다.

여기에서 접속점(A)의 전위를 ec(V)라하면, 다음 식에 의해 성립하게 되는 것이다.

ee=ER(1-e-t/RC1)

단 ER : 충전용 발전기(AL)의 출력전압(V)

e : 지수함수의 밑(=2.718)

t : 경과시간(sec)

R : 합성저항(=RTH+R1(Ω))

C1 : 콘덴서 용량(F)

그러므로 상기의 관계식에 나타낸 바와같이 충전용 발전기(AL)의 회전속도가 증가되어 발전전압이 증대되면 접속점(A)에 걸리는 전압도 증대하게 되므로 제너다이오드(ZD)에 걸리는 전압도 그만큼 커지게 되며 나중에는 그의 항복전압에 이르러 도통된다.

이에 다이오드(D1)는 순방향이므로 도통되어 트랜지스터(Q1)에 베이스 전류가 흘러 트랜지스터(Q1)의 에미터와 콜렉터의 사이가 도롱된다.

트랜지스터(Q1)가 도통되면 그의 콜렉터에의 전위는 로우전위가 됨으로서 트랜지스터(Q2)의 베이스와 에미터 사이의 전위차가 없어져 베이스 전류는 차단되어진다.

동시에 트랜지스터(Q2)와 릴레이(Ry)의 계자코일(L)에 전류는 흐르지 않게되며, 그의 접점(SWa1)이 오프(OFF)됨으로서 기동전동기(ST)는 구동을 멈추게 되어 기동전동기(ST)의 피니언 기어가 엔진의 플라이휠 링기어에 맞물림이 풀리게 되는 것이다.

따라서 초기의 시동상태에서 기동전동기(ST)가 구동을 멈추기까지는 구동시간 t(sec)은

이 된다.

그러므로 t∝R_Th, R_Th∝의 관계에서 기동전동기(ST)의 냉각수온도(대기온도)에 반비례되어 엔진의 기동이 행해진다.

즉, 기동전동기(ST)가 구동함으로서 엔지이 자기 기동속도에 다다르면 냉각수온도 또한 비례되어 높아지게 되고 이에 부저항 특성을 갖는 온도 감지소자(Th)가 냉각수온도를 감지하게 되는 것이며, 만일 한앵시에는 엔진이 자기기동속도를 유지하더라도 냉각수온도가 적정온도에 이르지 못한 상태이며 충전용 발전기(AL)에서 발생된 전압이 주저항 특성을 갖는 냉각수온도 감지소자(TH)와 저항(R1) 및 콘덴서(C1)에 의해 제너다이오드(ZD)의 항복전압에 이르지 못하여 기동 전동기(ST)는 계속 기동을 하게되는 것이다.

또한 엔진이 정상기동 상태에서 이용자가 조작의 잘못으로 기동스위치(SW1)를 턴온시킬 경우 상기에서와 같이 냉각수의 감지온도와 엔진의 자기기동 속도가 정상상태이므로 제너다이오드(ZD)와 트랜지스터(Q1, Q2)에 의해 릴레이(Ry)는 비동작되어 있는 상태이므로 기동전동기(ST)는 구동을 하지 않게 되는 것이다.

여기에서 다이오드(D1)는 제너다이오드의 온도계수 보상용 다이오드이며, 다이오드(D2)는 전원 역접속으로 인한 소자의 파손을 방지하기 위한 다이오드이다.

이상에서와 같이 본 고안은 종래의 충전용 발전기의 토오크 전압에 의해서만 제어됨으로서 한냉시에는 엔진의 시동이 완료되기전에 기동전동기가 구동을 멈추는 폐단을 대기온도와 충전용 발전기의 전압에 의해 제어함으로서 엔진이 충분한 예열 및 자기기동속도를 유지할수 있도록 함으로서 기존 차량의 시동제어장치의 기능을 한층더 높여주는 효과가 있다.

Claims

통상의 시동스위치(SW1)와 릴레이(Ry) 및 시동전동기(ST)가 구비된 차량의 엔진 시동용 전동기의 제어장치에 있어서, 공지의 충전용 발전기(AL)에 온도감지소자(Th)와 저항(R1)을 직렬 연결하여 접속단자(A)에 연결시키고 접속점(A)에는 제너다이오드(ZD)와 다이오드(D1)를 직렬 연결하여 다링톤접속된 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스에 접속하되 콘덴서(C1, C2)를 병렬 접속시키며, 트랜지스터(Q1, Q2)의 콜렉터와 베이스 사이에는 저항(R2)를 연결하여 시동스위치(SW1)에 접속하고 트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 릴레이(Ry)의 코일(L)에 접속하여 구성한 차량의 엔진 시동용 전동기의 제어장치.