KR100578576B1

KR100578576B1 - 차량용 발전기의 자기진단 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100578576B1
Application number: KR1020040042519A
Authority: KR
Inventors: 임영철
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2006-05-12
Also published as: KR20050117264A

Abstract

본 발명은 차량용 발전기의 자기진단 장치 및 그 방법에 관한 것으로 특히, 발전기(5)에서 발생되는 듀티신호를 검출하여 트랜지스터와 FR단자를 통해 전자제어 유니트(11)로 전달하는 필드 코일(6)과; 상기 발전기(5)의 L단자를 통해 출력된 전압에 의해 밧데리(8)가 충전될 때 이를 표시해 주는 충전 램프(7)와; 팬 모터(9)에서 출력되는 듀티신호를 검출하여 전자제어 유니트(11)로 전달하는 팬 모터 제어부(10)와; 상기 필드 코일(6)과 팬 모터 제어부(10)에서 각각 출력되는 발전기(5) 및 팬 모터(9)의 듀티신호를 상호 비교하여 발전기(5)의 고장 유무를 판단하는 전자제어 유니트(11)와; 상기 전자제어 유니트(11)의 제어를 받아 발전기(5)의 고장시 점멸됨과 동시에 진단 코드를 표시해 주는 엔진 경고등 및 자기진단 코드 표시부(12)로 구성하여 운전자가 보다 쉽게 발전기의 출력 전압이 정상인지 비정상인지를 판단할 수 있도록 함과 동시에 동일 엔진, 동일 시스템의 차량에서 발전기의 정상 여부를 효율적으로 판단할 수 있도록 한 것이다.

Description

차량용 발전기의 자기진단 장치 및 그 방법{Device of Self-Checking Generator for a Vehicle and the Method Thereof}

도 1은 종래 차량용 발전기의 내부 회로도.

도 2는 본 발명 장치의 블럭 구성도.

도 3은 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

도 4는 필드 코일 구동용 트랜지스터와 발전기의 FR 단자에서 출력되는 신호 파형도를 나타낸 예시도.

* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

5 : 발전기 6 : 필드 코일

7 : 충전 램프 8 : 밧데리

9 : 팬 모터 10 : 팬 모터 제어부

11 : 전자제어 유니트 12 : 엔진 경고등 및 자기진단 코드 표시부

본 발명은 차량용 발전기의 자기진단 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 차량용 발전기(Alternator)에서 출력되는 듀티(Duty)값과 충방전 시스템에서 가장 큰 부하인 팬의 듀티 신호값을 전자제어 유니트에서 비교 판단하여 발전기의 출력신호에 대한 이상 유무를 판단 표시할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 차량용 발전기는 도 1에 나타낸 바와 같이 Y자 결선의 전압 발전용 스테이터 코일(STATOR COIL; 1)과 자장을 형성하는 로터 코일(ROTOR COIL; 2) 및 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 결합되어 3상 교류전압을 직류전압으로 전파 정류하는 정류부(3)로 구성되어 있고, 수개의 저항과 트랜지스터 및 다이오드로 구성되어 상기 로터 코일(2)의 자장을 필터링하여 전압을 감지한 후 엔진의 시동여부를 알 수 있도록 전자제어 유니트(ECU)로 전달하는 레귤레이터(4)도 구비하고 있다.

즉, 차량용 발전기는 3상 교류 발전기로 스테이터 코일(1) 3개와, 중앙에서 회전하는 로터 코일(2), 발전된 3상 교류전압을 전파 정류하여 그 전압을 밧데리를 충전시켜 주는 정류부(3) 및 엔진의 시동여부를 알 수 있도록 전자제어 유니트로 신호를 전달하는 레귤레이터(4)로 구성되어 있다.

또한, 종래에는 발전기의 자기 진단시 밧데리의 전압을 측정하여 과충전 및 발전 불량 여부를 진단하고 초기 시동시 발전기 충전 램프의 점등을 통하여 필드 여자 전류 및 배선 단선/단락 등을 점검하는 방법을 채택하고 있다.

다시 말해서, 종래 발전기의 이상 유무 판단 및 표시 방법은, 발전기의 필드 코일 여자 전류를 L단자를 통해 센싱하여 단선 및 단락 등을 점검하여 이상 발생시 클러스터에 충전 램프를 점등시키는 방식을 채택하고 있다.

한편, 발전기의 출력 전압 대비 과부하 상태에 있을 때 필드 코일 구동용 듀티값은 100% 출력이 정상인데, 80% 신호 출력을 발생하더라도 종래의 방식으로는 발전기의 출력신호 이상 유무 판단을 할 수 있는 자기 진단 시스템이 없어 충전계 성능 확보가 이루어지지 않는 문제점이 있다.

즉, 종래 발전기의 이상 유무 판단 기술은 단선 및 단락 혹은 여자 전류가 정상인지 유무만을 판단할 뿐 발전기의 출력 전압이 정상인지 비정상인지를 판단할 수 없는데, 특히 신차종 충전계 시스템 평가시 발전기가 발전하여 출력 전압을 내보내지만 이 전압에 따른 전류값이 정상인지 비정상인지 판단이 불가능하여 동일 엔진, 동일 시스템의 차량을 판단하여 정상 여부를 판단하는데도 비효율적인 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 차량용 발전기에서 출력되는 듀티값과 충방전 시스템에서 가장 큰 부하인 팬의 듀티 신호값을 전자제어 유니트에서 비교 판단하여 발전기의 출력신호에 대한 이상 유무를 효율적으로 판단 표시할 수 있는 차량용 발전기의 자기진단 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 발전기에서 발생되는 듀티신호를 검출하여 FR단자 를 통해 전자제어 유니트로 전달하는 필드 코일과; 상기 발전기의 L단자를 통해 전압이 출력되면 점등되어 밧데리의 충전 상태를 표시해 주는 충전 램프와; 팬 모터에서 출력되는 듀티신호를 전자제어 유니트로 전달하는 팬 모터 제어부와; 상기 필드 코일과 팬 모터 제어부에서 출력되는 발전기 및 팬 모터의 듀티신호를 상호 비교하여 발전기의 고장 유무를 판단하는 전자제어 유니트와; 상기 전자제어 유니트의 제어를 받아 발전기의 고장시 진단 코드를 표시해 주는 엔진 경고등 및 자기진단 코드 표시부로 구성하여 줌으로써 달성할 수 있다.

따라서, 발전기의 출력 전압이 정상인지 비정상인지를 판단할 수 있음은 물론 그 결과를 표시해줄 수 있어 동일 엔진, 동일 시스템의 차량에서 발전기의 정상 여부를 효율적으로 판단할 수 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 장치의 블럭 구성도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 장치는, 발전기(5)에서 발생되는 듀티신호를 검출하여 트랜지스터와 FR단자를 통해 전자제어 유니트(11)로 전달하는 필드 코일(6)과;

상기 발전기(5)의 L단자를 통해 출력된 전압에 의해 밧데리(8)가 충전될 때 이를 표시해 주는 충전 램프(7)와;

팬 모터(9)에서 출력되는 듀티신호를 검출하여 전자제어 유니트(11)로 전달 하는 팬 모터 제어부(10)와;

상기 필드 코일(6)과 팬 모터 제어부(10)에서 각각 출력되는 발전기(5) 및 팬 모터(9)의 듀티신호를 상호 비교하여 발전기(5)의 고장 유무를 판단하는 전자제어 유니트(11)와;

상기 전자제어 유니트(11)의 제어를 받아 발전기(5)의 고장시 점멸됨과 동시에 진단 코드를 표시해 주는 엔진 경고등 및 자기진단 코드 표시부(12)로 구성한 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명 방법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이고, 도 4는 필드 코일 구동용 트랜지스터와 발전기의 FR 단자에서 출력되는 신호 파형도를 나타낸 예시도이다.

이에 따르면 본 발명 방법은, 전자제어 유니트(11)에서 발전기(5)의 FR 단자 및 팬 모터 제어부(10)를 통해 각각의 튜티 신호를 입력받는 단계와;

에어컨 팬 모터의 듀티값이 X%(예를 들어 90%) 이상인지를 검출하는 단계와;

상기 에어컨 팬 모터의 듀티값이 X% 이상이면 발전기의 듀티값이 Y%(예를 들어 100%) 이상인지를 검출하는 단계와;

상기 발전기의 듀티값이 Y% 이상이면 발전기가 정상 작동으로 인지하고 그 미만이면 발전기(5)가 고장인 것으로 인지하고 엔진 경고등을 점멸 작동됨과 동시에 진단 코드를 표시해 주는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

단, 상기 에어컨 팬 모터(9) 및 발전기(5)의 이상 유무를 판단하는 듀티 신호값은 차량마다 변경될 수 있으며, 또한 듀티 신호 각각의 값에 대한 이상 유무 판단은 평가를 통하여 정할 수 있다.

이와 같은 구성 및 단계로 이루어진 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 구동용 듀티 출력신호를 내보내는 발전기(5)에서 출력 신호 이상 유무를 전자제어 유니트(11)에서 판단하여 그 결과에 따른 경고등 구동신호 및 진단 코드를 엔진 경고등 및 자기진단 코드 표시부(12)로 내보낼 수 있도록 한 것이다.

즉, 필드 코일(6)에서는 발전기(5)에서 발생되는 듀티신호를 검출하여 도 4와 같이 작동하는 트랜지스터와 FR단자를 통해 전자제어 유니트(11)로 전달하고, 팬 모터 제어부(10)에서는 에어컨 팬 모터(9)에서 출력되는 듀티신호를 검출하여 전자제어 유니트(11)로 전달하게 된다.

이때, 발전기(5)의 듀티신호 값은 최대 발전시 100% 신호 출력을 발생하고 전압 조정시에는 임의의 듀티 값을 발생하며, 에어컨 팬 모터는 구동용 듀티신호 값에 의하여 팬 회전 속도가 변하는 방식일 때 해당된다.

따라서, 상기 전자제어 유니트(11)에서는 필드 코일(6)과 팬 모터 제어부(10)를 통해 각각 발전기(5) 및 팬 모터(9)에서 출력되는 듀티신호를 입력받아 상호 비교하여 발전기(5)의 고장 유무를 판단한 후 그 결과를 엔진 경고등 및 자기진단 코드 표시부(12)에 출력해 줌으로써 운전자 등은 상기 엔진 경고등의 점/소등 상태 및 자기진단 코드 표시부(12)에 나타나는 진단 코드를 보고 에어컨 팬 모터(9) 및 발전기(5)가 현재 고장 상태인지 정상 상태인지를 인식할 수 있다.

이때, 발전기(5)의 FR 단자 듀티신호 값에 따라 출력값은 변하는데, 발전기 듀티신호 값과 차량의 가장 큰 부하인 에어컨 팬 모터의 튜티신호 값을 전자제어 유니트(11)에서 비교 판단하여 발전기의 출력이 정상적인지의 여부를 판단하게 된다.

일반적으로 발전기(5)의 최대 발전은 밧데리(8)가 방전되는 상태로 에어컨을 3단 이상의 부하로 작동시켰을 때 해당되며, 에어컨 블로워 스위치를 3단에 놓았을 때 팬 모터(9)의 듀티신호 값이 90%이면 발전기(5)는 주로 최대로 발전이 이루어진다.

이때, 상기 발전기(5)의 FR 단자에서 출력되는 듀티신호 값이 일정값(예를 들어 100%) 이하이면 전자제어 유니트(11)가 발전기 출력 이상 유무를 판단하여 클러스터에 엔진 경고등을 점멸시키고 엔진 경고등 및 자기진단 코드 표시부(12)에 자기 진단 자기진단 결과를 표시하게 되는데, 참고로 엔진 아이들 상태에서 에어컨 스위치 "온"이고 팬 모터 구동시 수온은 105℃이상이다.

본 발명을 좀더 상세히 설명하기 위해 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 전자제어 유니트(11)에서 발전기(5)의 FR 단자 및 팬 모터 제어부(10)를 통해 각각의 튜티 신호를 입력받아 에어컨 팬 모터의 듀티값이 X% 즉, 예를 들어 90% 이상인지를 검출하여 90% 이상이면, 이번에는 발전기의 듀티값이 Y% 즉, 예를 들어 100% 이상인지를 검출하게 된다.

그 결과 팬 모터의 듀티값이 90%이상이면서 발전기의 듀티값도 100% 이상이 면 발전기가 정상 작동으로 인지하고, 팬 모터의 듀티값은 90%이상이나 발전기(5)의 듀티값이 100% 미만이면 발전기(5)가 고장인 것으로 인지하고 엔진 경고등을 점멸 작동시킴과 동시에 엔진 경고등 및 자기진단 코드 표시부(12)에 발진기의 고장 진단 코드를 표시해 줌으로써 운전자 등이 경고등의 점멸 상태 및 진단 코드를 보고 발전기의 고장상태를 인식할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자제어 유니트에서 필드 코일과 팬 모터 제어부를 통해 각각 발전기 및 팬 모터의 듀티신호를 입력받아 상호 비교하여 발전기의 고장 유무를 판단하고 그 결과 고장인 것으로 인지되면 엔진 경고등 및 자기진단 코드 표시부를 통해 램프를 점멸 작동함과 동시에 진단 코드를 표시해 줌으로써, 운전자가 보다 쉽게 발전기의 출력 전압이 정상인지 비정상인지를 판단할 수 있음은 물론 동일 엔진, 동일 시스템의 차량에서 발전기의 정상 여부를 효율적으로 판단할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

발전기(5)에서 발생되는 듀티신호를 검출하여 트랜지스터와 FR단자를 통해 전자제어 유니트(11)로 전달하는 필드 코일(6)과;

상기 발전기(5)의 L단자를 통해 출력된 전압에 의해 밧데리(8)가 충전될 때 이를 표시해 주는 충전 램프(7)와;

팬 모터(9)에서 출력되는 듀티신호를 검출하여 전자제어 유니트(11)로 전달하는 팬 모터 제어부(10)와;

상기 필드 코일(6)과 팬 모터 제어부(10)에서 각각 출력되는 발전기(5) 및 팬 모터(9)의 듀티신호를 상호 비교하여 발전기(5)의 고장 유무를 판단하는 전자제어 유니트(11)와;

상기 전자제어 유니트(11)의 제어를 받아 발전기(5)의 고장시 점멸됨과 동시에 진단 코드를 표시해 주는 엔진 경고등 및 자기진단 코드 표시부(12)로 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 발전기의 자기진단 장치.
전자제어 유니트(11)에서 발전기(5)의 FR 단자 및 팬 모터 제어부(10)를 통해 각각의 튜티 신호를 입력받는 단계와;

에어컨 팬 모터의 듀티값이 X% 이상인지를 검출하는 단계와;

상기 에어컨 팬 모터의 듀티값이 X% 이상이면 발전기의 듀티값이 Y% 이상인지를 검출하는 단계와;

상기 발전기의 듀티값이 Y% 이상이면 발전기가 정상 작동으로 인지하고 그 미만이면 발전기(5)가 고장인 것으로 인지하고 엔진 경고등이 점멸 작동됨과 동시에 진단 코드를 표시해 주는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 발전기의 자기진단 방법.