KR0159601B1 - 차량의 시동모터 제어장치 - Google Patents

차량의 시동모터 제어장치 Download PDF

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KR0159601B1
KR0159601B1 KR1019950003183A KR19950003183A KR0159601B1 KR 0159601 B1 KR0159601 B1 KR 0159601B1 KR 1019950003183 A KR1019950003183 A KR 1019950003183A KR 19950003183 A KR19950003183 A KR 19950003183A KR 0159601 B1 KR0159601 B1 KR 0159601B1
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Abstract

본 발명은 차량의 시동이 완료되면 시동모터의 동작을 즉시 멈추게 하는 한편 엔진시동완료후 엔진이 정상동작하게 되면 시동모터의 동작이 행해지지 않도록 제어하여 시동모터의 불필요한 손상을 방지하면서 사용수명을 연장시킬 수 있도록 한 차량의 시동모터 제어장치를 제공하기 위한 것으로서, 그 구성은 키스위치(10)가 스타트단자에 접속되면 시동모터어셈블리(20)의 시동동작에 의해 엔진시동이 걸리는 차량에서, 상기 시동모터어셈블리(20)의 시동동작이 행해지도록 구동하는 시동구동부(30)와, 현재의 엔진시동완료여부를 판단하여 상기 시동구동부(30)의 동작을 제어하는 시동완료제어부(40)로 구성되고, 상기 시동구동부(30)는 상기 키스위치(10)의 스타트단자접속여부 또는 시동완료여부에 따라 온/오프동작하는 스위칭트랜지스터(Q1)와, 상기 스위칭트랜지스터(Q1)가 턴온되는 경우 상기 시동모터어셈블리(20)가 동작하도록 활성화되는 릴레이(RY1)로 구성되며, 상기 시동완료제어부(40)는 소정의 기준전압(Vr) 및 엔진(15) 후단에 연결된 발전기(25)의 전압을 인가받도록 접속되어 상기 기준전압(Vr)과 발전기전압을 상호 비교하는 비교기(40A)와, 상기 비교기(40A)의 출력레벨에 따른 신호를 엔진의 시동완료여부를 판단하기 위한 신호로 하여 그 신호에 따라 상기 시동구동부(30)의 스위칭트랜지스터(Q1)의 구동동작이 유지/정지되도록 스위칭동작하는 스위칭소자(40B)로 구성된 것이다.

Description

차량의 시동모터 제어장치
제1도는 일반적인 시동모터의 단면도.
제2도는 제1도에 도시된 시동모터와 엔진과의 기어연결상태를 나타낸 도면.
제3도는 제1도에 도시된 시동모터의 동작을 설명하기 위한 전기회로도.
제4도는 본 발명에 따른 차량의 시동모터 제어장치의 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전기자 2 : 계자코일
3 : 솔레노이드 4 : 플런저(Plunger)
5 : 시프트레버 6 : 플라이휠(Fly Wheel)
7 : 링기어 8 : 피니언기어
10 : 키스위치 15 : 엔진
20 : 시동모터어셈블리 25 : 발전기
30 : 시동구동부 40 : 시동완료제어부
본 발명은 차량의 시동모터 제어장치에 관한 것으로, 특히 차량의 시동이 완료되거나 엔진정상동작중에는 시동모터의 동작이 행해지지 않도록 하여 시동모터의 불필요한 손상을 방지하도록 된 차량의 시동모터 제어장치에 관한 것이다.
현재, 내연기관인 자동차 엔진은 자가시동을 할 수 없기 때문에 시동을 걸 경우에는 외력에 의해 크랭크축을 일정이상의 속도로 회전시켜야 되는 데, 이와 같은 시동은 시동모터(스타터라고도 함)를 이용하여 걸게 된다.
종래의 일반적인 시동모터는 통상적으로 제1도에 도시된 바와 같이, 엔진의 실린더 용적, 압축압력, 각 마찰력을 이겨내서 엔진을 시동가능한 회전수로 구동시키기 위해 전기자(1)와 계자코일(2) 및 브러시 등으로 이루어진 모터부와; 그 모터부로부터의 동력(회전력)을 엔진으로 전달하기 위해 솔레노이드(3)와 플런저(4) 및 시프트레버(5) 등으로 이루어진 동력전달부로 구성되는 바, 그 동력전달부는 제1도 및 제2도에 나타낸 바와 같이 시동모터의 전기자축(11)에 형성된 피니언기어(8)가 엔진의 플라이휠(6)의 원주상에 형성된 링기어(7)에 맞물릴 수 있도록 되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 시동모터에 따르면, 제3도에 도시된 바와 같이 운전자가 자신의 차량의 키스위치(10)를 스타트위치로 하게 되면 솔레노이드(3)가 소정의 자기 인덕턴스를 발생하게 되므로 플런저(4)의 일측 선단부에 고정연결된 시프트레버(5)가 A방향으로 회동하게 되고, 이어 모터스위치접점(P)이 온(ON)됨과 더불어 시동모터어셈블리(20)내의 모터축[즉, 전기자축(11)]상에 형성된 피니언기어(8)가 링기어(7)에 물리게 된다. 그 후, 엔진은 시동모터의 회전에 따라 두기어수비만큼 감속회전되면서 시동이 걸리게 된다.
한편, 시동 후 운전자가 마스터키를 스타트위치에서 점화위치로 변경시키게 되면 상기 솔레노이드(3)의 자기 인덕턴스발생동작이 정지되므로 상기 플런저(4)는 리턴스프링(9)에 의해 초기의 상태로 복귀된다. 그에 따라, A방향으로 당겨진 상기 시프트레버(5)는 원래의 위치로 복귀되므로 상기 모터스위치접점(P)이 오프(OFF)되고, 모터(M)의 회전동작[즉, 전기자(1)의 회전동작을 의미함]이 정지됨과 더불어 피니언기어(8)가 링기어(7)에 이탈분리된다.
상술한 종래의 시동모터에 의하면, 피니언기어와 링기어의 기어비는 기동전동기의 구동토오크를 크게 하기위해 보통 10∼15:1로 되어 있기 때문에 시동이 완료되었는 데도 불구하고 운전자가 마스터키를 계속 스타트위치에 놓고 있다거나 주행 또는 정차시 엔진시동이 꺼진 줄 알고 마스터키를 스타트위치로 돌리는 경우 피니언기어는 링기와의 물린 상태를 유지하고 있기 때문에 엔진이 회전하게 되면 반대로 링기어가 피니언기어를 구동하게 되므로 엔진회전수의 10∼15배의 속도로 전기자를 회전시키게 되는 바, 이로 인해 시동모터(즉, 스타터)내의 전기자 또는 메탈 및 브러시 등이 파손되는 율이 극히 높아질 뿐만 아니라 기어의 마모율이 높아지는 문제점이 발생된다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 차량의 시동이 완료되면 시동모터의 동작을 즉시 멈추게 하는 한편 엔진시동완료후 엔진이 정상동작하게 되면 시동모터의 동작이 행해지지 않도록 제어하여 시동모터의 불필요한 손상을 방지하면서 사용수명을 연장시킬 수도 있도록 한 차량의 시동모터 제어장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량의 시동모터 제어장치는, 키스위치가 스타트단자에 접속되면 시동모터어셈블리의 시동동작에 의해 엔진시동이 걸리는 차량에 있어서, 키스위치의 스타트단자접속신호 또는 엔진의 시동완료여부에 따른 신호에 따라 온/오프동작하는 스위칭트랜지스터와, 상기 스위칭트랜지스터가 턴온되는 경우 상기 시동모터어셈블리가 동작하도록 활성화되는 릴레이를 포함하는 시동구동부와, 소정의 기준전압 및 엔진후단에 연결된 발전기의 전압을 인가받도록 접속되어 상기 기준전압과 발전기전압을 상호 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력레벨에 따른 신호를 엔진의 시동완료여부를 판단하기 위한 신호로 하여 그 신호에 따라 상기 시동구동부의 스위칭트랜지스터의 구동동작이 유지/정지되도록 스위칭동작하는 스위칭소자를 포함하는 시동완료제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 시동모터 제어장치가 제공된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 운전자가 키스위치를 스타트위치에 놓게 되면 시동구동부에 의해 시동모터어셈블리가 동작하여 엔진을 회전시키게 되고, 발전기전압이 기준전압이상이면(즉, 엔진회전수가 소정수에 도달하게 되면) 시동완료제어부의 제어하에 시동구동부의 동작이 정지되므로, 시동모터어셈블리의 동작은 행해지지 않게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
제4도는 본 발명에 따른 차량의 시동모터 제어장치의 회로도로서, 제2도에서 설명한 부분[즉, 키스위치(10), 시동모터어셈블리(20)]에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하면서 설명을 생략한다.
동 도면에서, 시동구동부(30)는 운전자가 키스위치(10)를 스타트위치에 놓았을 경우 배터리전원(B+)을 시동모터어셈블리(20)내의 모터(본 발명의 실시예에서는 전기자를 의미함; M)로 인가하여 모터(M)의 회전동작이 행해지도록 동작하게 된다.
여기서 바람직하게 상기 시동구동부(30)는, 베이스가 저항(R1)을 매개로 키스위치(10)의 스타트단자에 접속되고 컬렉터는 배터리전원(B+)에 접속되어 키스위치(10)의 스타트단자접속여부에 따라 온/오프동작하는 스위칭트랜지스터(Q1)와, 그 스위칭트랜지스터(Q1)의 컬렉터와 배터리전원(B+) 사이에 설치되어 상기 스위칭트랜지스터(Q1)가 턴온되는 경우에만 활성화되어 상기 모터(M)가 동작되도록 하는 릴레이(RY1)로 구성된다.
그리고, 시동완료제어부(40)는 상기 시동모터어셈블리(20)에 의한 엔진(15)의 현재 시동상태(회전상태)를 그 엔진(15)의 후단에 설치된 발전기(25)의 전압을 기초로 판단하여 시동이 완료되면 상기 시동구동부(30)의 동작이 정지되도록 하는 제어동작을 수행한다.
여기서 바람직하게 상기 시동완료제어부(40)는, 비반전단자(+)가 저항(R2,R3)을 매개로 상기 발전기(25)의 출력단에 접속되고 반전단자(-)는 저항(R4,R5)에 의해 분압된 소정의 기준전압(Vr)을 입력받을 수 있도록 접속되어 상기 발전기(25)로부터의 전압과 상기 기준전압(Vr)을 상호 비교하는 비교기(40A)와, 베이스가 저항(R6)을 매개로 비교기(40A)의 출력단에 접속되고 컬렉터는 상기 시동구동부(30)의 스위칭트랜지스터(Q1)의 베이스전단에 접속되어 상기 비교기(40)에서 출력되는 신호레벨에 따라 상기 시동구동부(30)의 동작이 계속 행해지도록 하거나 동작정지되도록 스위칭동작하는 스위칭소자(40B)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 시동모터 제어장치의 제어동작에 대해 설명하면 다음과 같다.
제4도에 있어서, 일단 운전자가 자신의 차량의 시동을 걸기 위해 키스위치(10)를 스타트위치에 놓게 되면 소정의 배터리전원(B+)이 시동구동부(30)로 인가되므로, 그 시동구동부(30)는 시동모터어셈블리(20)의 시동동작이 행해지도록 구동된다. 다시 말해서, 소정의 배터리전원(B+)이 상기 시동구동부(30)의 스위칭트랜지스터(Q1)의 바이어스에 바이어싱되므로 그 스위칭트랜지스터(Q1)는 턴온되고, 그로 인해 릴레이(RY1)의 접점이 접속되어 그 릴레이(RY1)가 활성화되므로 상술한 종래의 설명과 동일하게 상기 시동모터어셈블리(20)의 모터스위치접점(P)이 온(ON)된다. 그에 따라, 모터(M)의 회전동작에 의해 엔진(15)이 회전하게 된다.
이와 같이 상기 엔진(15)의 초기회전상태에서는 엔진회전수가 충분하지 않기 때문에 발전기(25)로부터의 전압은 시동완료제어부(40)의 비교기(40A)로 인가되는 기준전압(Vr)보다 낮게 되므로 스위칭소자(40B)는 오프상태를 유지하게 된다. 그러므로, 상기 시동구동부(30)에 의한 시동모터어셈블리(20)의 시동동작을 계속적으로 행하게 된다.
이윽고, 상기 발전기(25)에서 출력되는 전압이 기준전압(Vr)보다 높아지게 되면(예컨대, 발전기전압이 14.5V 정도에 도달하게 되면) 상기 비교기(40A)에서는 예컨대 하이레벨의 신호를 출력하게 되므로, 상기 스위칭소자(40B)는 턴온된다. 그로 인해 상기 시동구동부(30)의 스위칭트랜지스터(Q1)가 오프됨과 더불어 릴레이(RY1)의 접점 역시 오프되어 릴레이(RY1)의 동작이 수행되지 않게 되므로, 상기 시동모터어셈블리(20)의 시동동작이 행해지지 않게 된다.
그에 따라, 엔진시동이 완료된 경우 키스위치(10)가 어느 위치에 있다 하더라도 시동모터어셈블리(20)는 동작이 행해지지 않게 된다. 다시 말해서, 엔진시동이 완료되면 상기 릴레이(RY1)의 동작이 행해지지 않게 되고, 솔레노이드(3)가 동작하지 않게 되며, 시프트레버(5)의 원상태로의 복귀로 인해 피니언기어(8)가 링기어(7)로부터 이탈분리되므로, 상기 시동모터어셈블리(20)는 동작하지 않게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진시동이 완료되면 시동모터어셈블리의 동작이 자동으로 멈추게 되므로, 운전자의 부주의로 인한 시동모터의 손상이 방지될 뿐만 아니라 시동모터의 사용수명연장에도 막대한 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 키스위치(10)가 스타트단자에 접속되면 시동모터어셈블리(20)의 시동동작에 의한 엔진시동이 걸리는 차량에 있어서, 상기 키스위치(10)의 스타트단자접속신호 또는 엔진의 시동완료여부에 따른 신호에 따라 온/오프동작하는 스위칭트랜지스터(Q1)와, 상기 스위칭트랜지스터(Q1)가 턴온되는 경우 상기 시동모터어셈블리(20)가 동작하도록 활성화되는 릴레이(RY1)를 포함하는 시동구동부(30)와, 소정의 기준전압(Vr)및 엔진(15) 후단에 연결된 발전기(25)의 전압을 인가받도록 접속되어 상기 기준전압(Vr)과 발전기전압을 상호 비교하는 비교기(40)와, 상기 비교기(40A)의 출력레벨에 따른 신호를 엔진의 시동완료여부를 판단하기 위한 신호로 하여 그 신호에 따라 상기 시동구동부(30)의 스위칭트랜지스터(Q1)의 구동동작이 유지/정지되도록 스위칭동작하는 스위칭소자(40B)를 포함하는 시동완료제어부(40)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 시동모터 제어장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100515987B1 (ko) * 1998-11-13 2005-12-05 발레오전장시스템스코리아 주식회사 차량 엔진 시동장치와 그 제어방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100515987B1 (ko) * 1998-11-13 2005-12-05 발레오전장시스템스코리아 주식회사 차량 엔진 시동장치와 그 제어방법

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