KR100207107B1 - 발전기의 구동력 변화를 이용한 엔진 회전수 보상 장치 - Google Patents

Abstract

엔진의 동작 상태가 아이들 상태일 경우 부하 장치의 동작으로 소모되는 발전기의 용량을 판정하여 발전기의 용량 변화에 따라 엔진의 동작을 보상할 수 있도록 하는 발전기의 구동력 변화를 이용한 엔진회전수 보상 장치를 제공하기 위하여, 엔진의 동작에 따라 해당 양의 구동력이 발생하는 발전기(10)와, 상기 발전기(10)와 케이블(11)에 의해 연결되어 배터리(30)와 각종 부하 장치가 연결되어 있는 퓨즈박스(20)와, 엔진의 동작을 제어하기 위한 엔진 제어부(40)를 포함하여 이루어져 있는 발전기 시스템에 있어서, 발전기(10)의 단자(B+)와 퓨즈박스(20) 사이에 저항(R1)을 연결하여, 저항(R1)의 양단에 인가되는 전압(V1)을 이용하여 발전기(10)의 구동력(F)을 엔진 제어부(40)가 산출하므로, 상기 발전기 구동력(F)의 변화에 따라 엔진의 제어 동작을 변화시킬 수 있도록 한다.

Description

발전기의 구동력 변화를 이용한 엔진 회전수 보상 장치

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 발전기의 구동력 변화를 이용한 엔진 회전수 보상 장치의 블록도이다.

이 발명은 발전기의 구동력 변화를 이용한 엔진 회전수 보상 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 엔진의 동작 상태가 아이들 상태일 경우 발전기의 구동 부하 정도를 감지하여 엔진의 출력을 증대시킬 수 있도록 하는 발전기의 구동력 변화를 이용한 엔진 회전수보상 장치에 관한 것이다.

자동차의 발전기는 엔진의 동작에 의해 발전 동작이 이루어지므로 발전기를 통해 발전되는 발전량도 엔진의 동작 상태에 영향을 받게 된다.

따라서 운전자가 주행 중 가속 페달을 동작시켜 엔진의 출력을 향상시킬 경우, 발전기의 발전량도 증가하나, 가속 페달을 작동하지 않은 아이들 상태일 경우에는 발전기의 발전량은 떨어진다.

상기와 같이 엔진의 동작에 영향을 받는 발전기에 각종 부하를 연결하여 동작시킬 수 있도록 한다.

그러나 엔진의 상태가 아이들 상태에서 에어컨이나 등화 장치 등 연결되어 있는 부하 장치를 동작시킬 경우 엔진의 동력이 연결되어 있는 각종 부하 장치의 동작에 영향을 미치므로, 엔진의 회전수가 급격히 감소하고 회전수의 불안정한 문제가 발생한다.

따라서 엔진의 출력 저하를 보상하기 위해, 종래에는 각 부하 장치의 동작 상태를 판단하여, 동작 여부에 따라 엔진의 동작 상태를 제어하였다.

그러나 상기와 같은 방법은 단지 해당 부하 장치의 동작 따라 작동여부만을 판단하여 이미 설정되어 있는 데이터에 따라 연료의 분사량이나 점화 시기 등을 보정함으로써, 특정 투하에 대한 엔진의 출력보상만 가능하였다.

그리고 아이들 시 작동하는 부하의 작동 여부에 따라 엔진의 동작을 보상할 경우, 실질적으로 부하의 작동 상태에 따라 변화하는 엔진의 구동토크나 발전기의 발전 용량을 고려하지 않으므로, 소모되는 발전 용량을 충분히 보충할 수 없는 문제점이 발생한다.

그러므료 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엔진의 동작 상태가 아이들 상태일 경우 부하 장치의 동작으로 소모되는 발전기의 용량을 판정하여 발전기의 용량 변화에 따라 엔진의 동작을 보상할 수 있도록 하는 발전기의 구동력 변화를 이용한 엔진회전수 보상 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 구성은, 엔진의 동작에 따라 해당 양의 구동력이 발생하는 발전기와, 상기 발전기와 케이블에 의해 연결되어 배터리와 각종 부하 장치가 연결되어있는 퓨즈 박스와, 엔진의 동작을 제어하기 위한 엔진 제어부를 포함하여 이루어져 있는 발전기 시스템에 있어서, 발전기의 단자와 퓨즈 박스 사지에 저항을 연결하여, 저항의 양단에 인가되는 전압을 이용하여 발전기의 구동력을 엔진 제어부가 산출하므로, 상기 발전기 구동력의 변화에 따라 엔진의 제어 동작을 변화시킬 수 있도록 이루어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 발전기의 구동력 변화를 이용한 엔진 회전수 보상 장치의 블록도이다.

제1도를 참고로하여 이 발명의 구성을 살펴보면, 엔진의 동작에 따라 해당 양의 구동력이 발생하는 발전기(10)와, 상기 발전기(10)의 해당단자(B+)에 케이블(11)로 연결되어 있고 각종 부하로 연결되는 퓨즈박스(20)와, 상기 퓨즈 박스(20)와 연결되어 상기 발전기(10)의 동작에 의해 발전되는 기전력이 충전되는 배터리(30)와, 상기 발전기(10)의 해당단자(B+)와 퓨즈 박스(20)의 해당 단자 사이에 연결되어 있는 저항(R1)과, 상기 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압이 인가되는 엔진제어부(40)로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.

먼저, 자동차의 주행 동작을 위해 시동 스위치를 조작하면, 엔진이 작동하여 발전기(10)의 동작이 이루어지고, 각 장치의 동작에 필요한 전원이 공급된다.

상기와 같은 시동 스위치의 동작에 의한 엔진의 피스톤 동작에 의해, 발전기(10)의 동작이 이루어지면, 상기 발전기(10)에서 출력되는 기전력의 크기는 발전기(10)의 해당 단자(B+)를 거쳐 퓨즈 박스(20)와 연결되어있는 각종 부하의 동작 상태에 따라 변화한다.

다음으로 발전기(10)와 휴즈 박스(20) 사이에 장착되어 있는 저항(R1)을 이용하여, 발전기(10)의 해당 단자(B+)와 연결되어 있는 부하장치의 동작 상태에 따라 변화하는 발전기(10)의 출력 전압을 엔진제어부(40)가 판독하여 이용할 수 있도록 한다.

엔진 제어부(40)로 입력되는 전압(V1)은 다음과 같은 원리를 통해 산출된다.

발전기(10)와 퓨즈 박스(20) 사이를 연결하는 케이블(11)에 작용하는 저항(R0)보다 설치된 저항(R1)의 값이 현저히 클 경우, 저항(R1)을 거쳐 흐르는 전류(I1)는 무시해도 상관없다.

따라서 I7 ₀이고 V₀71이다.

또한 I₀R₀=V₀에서, 도선에 작용하는 저항(R₀)은 일정하므로 I₀는 V₀를 이용하여 산출할 수 있다.

(여기에서 I:발전기의 출력 전류,

I₀:케이블에 흐르는 전류,

I1:저항(R1)으로 흐르는 전류,

V₀: 케이블에 인가되는 전압,

V1:저항(R1) 양단에 인가되는 전압,

R₀:케이블의 고유 저항이다.)

이때, I₀는 발전기(10)와 퓨즈 박스(20)를 흐르는 전류이므로, 전류값은 퓨즈 박스(20)에 연결되어 있는 각종 부하 장치의 동작 여부에 따라 변화한다.

그리고 발전기의 구동력(F)은

(여기에서 F:발전기 구동력,

B:내부 자기장,

I₀:발전기의 발전 전류량,

N:코일의 감긴 수,

L:발전기의 유효 코일 길이이다.)

따라서 동일한 발전기에서, 발전기의 구동력(F)은 발전기의 발전전류량(I₀)에 따라 변화한다.

(여기서 B, N, L은 동일 발전기일 경우 일정한 값을 유지한다)

그러므로 상기 (1)식을 변환하여 케이블(11)에 흐르는 전류(I₀)는, I₀7/BNL이 되 고, 상기한 수식 등을 통해 저항(R1)에 인가되는 전압(V1)은,이다.

따라서 엔진 제어부(40)에서 저항(R1)의 양단을 거쳐 인가되는 신호를 판독하여 저항(R1) 양단간의 전압(V1)을 판정한 후, 엔진 제어부(40)는 발전기(10)의 구동력(F)을 하기 (2)식과 같은 산술식을 통해 산출할 수 있다.

상기 (2)식에서 케이블(11)의 고유 저항(R₀), 내부 자기장(B), 코일의 감긴 수(N), 발전기의 유효 코일 길이(L)는 이미 설정되어 있는 상수 값이므로, (2)식을 이용하여 엔진 제어부(40)는 발전기의 구동력(F)을 산출하고, 부하 장치의 동작 여부나 동작 상태에 따라 발전기의 구동력(F)의 변화를 판정할 수 있다.

그러므로, 엔진 제어부(40)는 저항(R1)의 양단에 인가되는 전압(V1)의 크기를 이용하여 발전기의 구동력(F)의 변화 상태를 판단할 수 있다.

그 결과, 엔진 제어부(40)는 구동력(F)의 변화에 따라 이미 설정되어 있는 프로그램을 이용하여 엔진의 연료량이나 점화 시기 등을 조정할 수 있으므로 효율적인 엔진 제어를 실행할 수 있으므로, 부하 장치의 동작에 따라 감소하는 발전기의 출력 용량을 적절하게 보상할 수 있고 아이들 상태에서 발전기 부하 증가에 따른 엔진 회전수 저하 및 아이들회전수의 불안정을 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 엔진의 동작에 따라 해당 양의 구동력이 발생하는 발전기(10)와, 상기 발전기(10)와 케이블(11)에 의해 연결되어 배터리(30)와 각종 부하장치가 연결되어 있는 퓨즈 박스(20)와, 엔진의 동작을 제어하기 위한 엔진 제어부(40)를 포함하여 이루어져 있는 발전기 시스템에 있어서, 발전기(10)의 단자(B+)와 퓨즈 박스(20) 사이에 저항(R1)을 연결하여, 저항(R1)의 양단에 인가되는 전압(V1)을 이용하여 발전기(10)의 구동력(F)을 엔진 제어부(40)가 산출하므로, 상기 발전기 구동력(F)의 변화에 따라 엔진의 제어 동작을 변화시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 발전기의 구동력 변화를 이용한 엔진 회전수 보상 장치.
2. 제1항에 있어서, 저항(R1)의 양단에 인가되는 전압(V1)을 이용하여 발전기(10)의 구동력(F1)은 다음의 식을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 발전기의 구동력 변화를 이용한 엔진 회전수 보상 장치.

   (여기에서 B:내부 자기장, I₀:발전기의 발전 전류량, N:코일의 감긴 수, L:발전기의 유효 코일 길이, R₀:케이블의 고유 저항이다.)