KR100835680B1 - The reproduction alternator performance tester for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 차량용 재제조 알터네이터 성능 시험장치의 사시도.1 is a perspective view of a vehicle manufacturing alternator performance test apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 시험대 및 스핀들 모터 드라이브 수단을 나타낸 부분사시도.Figure 2 is a partial perspective view showing a test bench and a spindle motor drive means according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 마이컴의 구성을 나타낸 블럭구성도.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the microcomputer according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 조작부의 디지털 입력 회로를 도시한 회로구성도.Figure 4 is a circuit diagram showing a digital input circuit of the operation unit according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 표시부를 도시한 회로구성도.5 is a circuit diagram illustrating a display unit according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 통신부를 도시한 회로구성도.6 is a circuit diagram illustrating a communication unit according to the present invention.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 디지털 출력부의 회로를 나타낸 회로구성도.7A and 7B are circuit diagrams illustrating a circuit of a digital output unit according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 전류용 시그널 컨버터부의 회로를 나타내 회로구성도.8 is a circuit diagram illustrating a circuit of a signal converter for current according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 전압용 시그널 컨버터부의 회로를 나타낸 회로구성도.9 is a circuit diagram showing a circuit of a voltage signal converter according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 재제조 알터네이터에 부하를 줄 수 있는 전력소모수단의 마이크로 컨트롤러를 나타낸 회로구성도.10 is a circuit diagram illustrating a microcontroller of a power consumption means capable of applying a load to a remanufacturing alternator according to the present invention.
도 11 및 도 12는 도 10의 마이크로 컨트롤러에 부가되는 회로를 나타낸 회로구성도.11 and 12 are circuit diagrams showing a circuit added to the microcontroller of FIG.
도 13은 본 발명에 따른 전력소모수단에서의 전압용 시그널 컨버터의 회로를 나타낸 회로구성도.Fig. 13 is a circuit arrangement diagram showing a circuit of a signal converter for voltage in power consumption means according to the present invention.
도 14는 본 발명에 따른 전력소모수단에서의 D/A 컨버터의 회로를 나타낸 회로구성도.14 is a circuit diagram showing the circuit of the D / A converter in the power consumption means according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명** Explanation of symbols on main parts of the drawings *
1. 재제조 알터네이터 1a. 풀리1. Remanufacturing Alternator 1a. Pulley
1b. 프런트 레그 10. 시험대1b.
20. 스핀들 모터 드라이브 수단 30. 마이컴20. Spindle motor drive means 30. Microcomputer
40. 시그널 컨버터 50. 전력소모수단40. Signal converter 50. Power consumption means
110. 프레임 112. 가이드레일110.
120. 슬라이딩 테이블 130. 클램프 유니트120. Sliding Table 130. Clamp Unit
132. 스페이스 140. 푸시 실린더132.
210. 스핀들 모터 220. 벨트210. Spindle
310. 릴레이 320. 구동회로310.
330. 조작부 340. 마이크로 컨트롤러부330.
350. 표시부 360. 멀티기능카드350.
370. 통신부 380. 디지털 출력부370.
410. 전류용 시그널 컨버터부 420,422 전압용 시그널 컨버터부410. Current signal converter 420,422 Voltage converter
510. 마이크로 컨트롤러 520. 시그널 컨버터510.
530. D/A 컨버터530. D / A Converter
본 발명은 차량용 재제조 알터네이터 시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신품이 아닌 재제조된 차량용 발전기(이하, '알터네이터'라 한다)의 정확한 성능을 측정하기 위한 장비로서 알터네이터가 실제 차량에서 발생될 수 있는 성능적 결함과 내구적 결함을 찾아내어 조치 및 조치 이력을 출력할 수 있는 차량용 재제조 알터네이터 시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle remanufacturing alternator testing apparatus, and more particularly, as a device for measuring the accurate performance of a non-new remanufactured vehicle generator (hereinafter, referred to as an 'alternator'), the alternator may be generated in an actual vehicle. The present invention relates to a vehicle remanufacturing alternator test apparatus capable of detecting possible performance defects and endurance defects and outputting the action and the action history.
자동차에는 엔진이 시동장치나 점화장치의 전장품을 비롯하여 램프류, 에어컨 장치 등 많은 전기 장치가 있으며, 이러한 전기장치에 전력을 공급하는 전원으로 배터리와 알터네이터가 있다. In automobiles, there are many electric devices such as lamps and air conditioners, as well as electric devices for starting devices or ignition devices, and batteries and alternators as power sources for supplying these electric devices.
상기 알터네이터(Alternator)는 벨트로 엔진과 연결되어 구동되어 엔진의 회전력을 이용한 교류발전기로서 발생한 전력을 직류로 교환해서 배터리, 점화장치, 조명장치, 그 외 전동기구에 공급하게 된다. 자동차의 고급화로 전동기구가 증가하고 소요전력이 증대됨에 따라 알터네이터의 고속운전이 필요하게 되고 이에 따라 알터네이터의 비중도 커지게 된다.The alternator is connected to the engine by a belt and is driven to exchange power generated as an alternator using the rotational force of the engine with direct current to supply the battery, the ignition device, the lighting device, and other electric devices. As the electric vehicles are increased and power consumption is increased due to the advanced cars, the high speed operation of the alternator is required, and the proportion of the alternator is also increased accordingly.
처음 시동을 걸 때에는 축전지(배터리)에 저장되어 있는 전기에너지를 끌어다가 사용하지만 일단 시동이 걸리면 자동차 엔진에 붙어 있는 알터네이터가 작동 한다. 이 알터네이터는 운행 중에 필요한 전기 에너지를 생산함과 동시에 잉여에너지를 축전지에 저장하여 다음번 시동을 걸 때 사용할 수 있도록 하는 역할을 한다. 이 알터네이터는 거의 벨트로 구동이 되는데, 벨트나 알터네이터 자체가 반영구적인 것은 아니므로 간혹 고장을 일으킨다. 어느 쪽이든 고장이 나서 정상적으로 발전이 되지 않을 때 운전석 계기판에는 배터리 모양의 빨간색 경고등이 들어온다. 따라서 이 배터리 경고등이 들어온다는 것은 배터리에 이상이 있는 것이 아니고 배터리를 충전시켜주는 발전장치에 이상이 발생했다는 뜻이다. 또한 ABS 장착 차량은 ABS나 브레이크(Brake) 경고등이 같이 들어오는 경우도 있다. When the engine starts for the first time, it draws and uses electric energy stored in the battery, but once the engine is started, the alternator attached to the engine of the car is activated. The alternator produces the necessary electrical energy during operation and stores the surplus energy in the battery for use in the next start. This alternator is almost driven by a belt, but sometimes the belt or the alternator itself is not semi-permanent, causing a breakdown. Either way, when a fault occurs and power generation doesn't work normally, a red warning light in the shape of a battery comes on the cockpit. Therefore, if the battery warning light comes on, it means that there is no problem with the battery, but that the power generator that charges the battery has failed. ABS-equipped vehicles may also come with ABS or brake warning lights.
ABS 모터는 작동할 때 많은 전기 에너지를 소모하므로 발전장치 고장으로 차량전원장치의 전압이 강하하면 ABS를 완벽하게 작동시키지 못할 것으로 예측하고 미리 경고등을 띄우는 것이다. 그러므로 여러 개의 경고등이 동시에 들어오면서 배터리 경고등이 들어온다면 일단은 알터네이터 한 가지 문제로 판단하는 것이다.The ABS motor consumes a lot of electric energy when it is operating, so if the voltage of the vehicle power supply drops due to the generator failure, the ABS will not operate completely and a warning light will be displayed in advance. Therefore, if several warning lights come on simultaneously and the battery warning light comes on, it is judged as one alternator problem.
알터네이터에는 브러시라는 부품이 삽입된다. 이 브러시는 회전하는 알터네이터 축의 끝단에서 축과 회로를 연결하는 기능을 하는데, 알터네이터의 구조적 특성상 회전하는 축에 접촉하는 부분은 마모가 발생할 수밖에 없다. 이 마모가 발생하는 부분이 브러시인 것이다. 그러므로 아무런 외부의 자극이 없어도 단순히 사용함에 따라 수명은 점점 줄어드는 것이 알터네이터이다. 이 뿐만 아니라 일정한 전압을 공급하기 위한 레귤레이터나 IC 회로 등이 발전기 내부에 있으며 이런 전기 부품들은 수분이나 염분에 취약하므로 언더커버의 유무나 엔진룸의 상태에 따라 빨리 수명이 다하는 것도 있다. The alternator inserts a part called a brush. This brush connects the shaft and the circuit at the end of the rotating alternator shaft, and due to the structural characteristics of the alternator, the contact with the rotating shaft inevitably causes wear. The part where this wear occurs is a brush. Therefore, alternators have a shorter lifespan as they are simply used without any external stimulus. In addition, regulators and IC circuits for supplying a constant voltage are located inside the generator, and these electrical components are vulnerable to moisture or salt, so the life span may be shortened depending on the presence of an undercover or the condition of the engine room.
이와 같이 알터네이터에 결함이 있어 교체를 하려고 하면 비용이 꽤 비싸서 일반적으로 운전자는 재제조된 알터네이터를 구입하여 장착하고 있다.In this way, the alternator is defective and the replacement is quite expensive, so the driver usually purchases and installs a remanufactured alternator.
그런데, 종래의 재제조된 알터네이터의 성능 및 내구성 평가시험을 하는 경우에 무부하시험을 수행하여 왔으며, 무부하시험을 수행의 결과에서는 엔진 벨트에 영향을 미치지 못하여 실제 차량의 조건으로 시험을 수행하지 못하여 평가가 어려운 문제가 있었다.However, in the case of performing the performance and durability evaluation test of the conventional remanufactured alternator, the no-load test has been performed, and the result of the no-load test does not affect the engine belt, and thus the test cannot be performed under actual vehicle conditions. There was a difficult problem.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 재제조된 알터네이터의 성능 및 내구성 시험을 자동으로 실행하여 시험 중에 검출되는 데이터를 저장함과 동시에 표시수단을 통해 디스플레이하여 재제조된 알터네이터의 작동시험 및 성능시험에 따른 신뢰성을 제공할 수 있는 차량용 재제조 알터네이터의 성능 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to automatically execute the performance and durability test of the remanufactured alternator to store the data detected during the test and to display it through the display means and to operate the alternator manufactured and An object of the present invention is to provide a performance test apparatus for a vehicle remanufacturing alternator that can provide reliability according to the performance test.
또한, 본 발명은 실차 주행중과 동일한 상태로 재제조된 알터네이터를 작동시켜서 시험함에 따라, 실제 조건에서 시험할 수 있고, 실제 조건에서 많이 사용하는 부분의 전력 사용 등과 같은 모드로 알터네이터를 작동시켜서 시험할 수 있는 차량용 재제조 알터네이터의 성능 시험장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is tested by operating the alternator manufactured in the same state as the actual vehicle driving, can be tested in the actual conditions, by operating the alternator in the same mode, such as using the power of the parts used a lot in the actual conditions Another object is to provide a performance testing apparatus for a vehicle remanufacturing alternator.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차량용 재제조 알터네이터 시험장치는, 시험할 재제조된 알터네이터가 장착되는 시험대와; 상기 시험대의 일측에 설치되며, 차량용 엔진의 크랭크축과 같은 구조로 된 스 핀들 모터의 회전축과 상기 알터네이터의 풀리와 벨트로 연결되어 상기 스핀들 모터의 동작상태에 따라 알터네이터를 회전시켜 전기를 발생시키는 스핀들 모터 드라이브 수단과; 상기 시험대의 일측에 설치되며, 알터네이터의 성능을 시험하기 위하여 시험항목을 지시하고, 시험결과를 그래프와 수치로 기록·표시하는 마이컴과; 상기 알터네이터와 연결되어 알터네이터에 인가된 부하로 인해 알터네이터에 흐르는 전류 및 인가되는 전압을 마이컴에서 받아들이기 용이한 전류 및 전압레벨로 맞추어서 전달하는 시그널 컨버터;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, a vehicle remanufacturing alternator testing apparatus according to an embodiment of the present invention, the test bench is equipped with a remanufactured alternator to be tested; A spindle installed at one side of the test bench and connected to a rotating shaft of a spindle motor having a structure similar to a crank shaft of a vehicle engine, and connected to a pulley and a belt of the alternator to rotate the alternator according to the operation state of the spindle motor to generate electricity Motor drive means; A microcomputer installed on one side of the test bench, instructing test items to test the performance of the alternator, and recording and displaying the test results in graphs and numerical values; And a signal converter connected to the alternator and configured to transfer the current flowing through the alternator and the applied voltage to a current and voltage level easy to be accepted by the microcomputer due to the load applied to the alternator.
여기서, 바람직하게 상기 시험대는, 재제조된 알터네이터를 안착시켜 수평방향으로 이동시키는 가이드레일이 형성된 프레임과; 상기 프레임의 가이드레일에 슬라이딩가능하게 장착된 슬라이딩 테이블과; 상기 슬라이딩 테이블의 상측에 위치하게 되며, 엔진의 프런트 케이스와 같은 구조로 이루어져 알터네이터의 프런트 레그와 스페이스로 결합되어 알터네이터를 슬라이딩 테이블에 고정되도록 하는 클램프 유니트; 및 상기 클램프 유니트의 일측에 결합되어, 에어 솔레노이드 밸브의 구동에 의해 상기 알터네이터를 가압하여 고정시키는 푸시 실린더;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Here, preferably, the test bench, the frame is formed with a guide rail for moving in the horizontal direction to seat the re-fabricated alternator; A sliding table slidably mounted to the guide rail of the frame; A clamp unit positioned on an upper side of the sliding table and configured to have a structure such as an engine front case and coupled to a space with the front leg of the alternator to fix the alternator to the sliding table; And a push cylinder coupled to one side of the clamp unit to pressurize and fix the alternator by driving an air solenoid valve.
여기서, 바람직하게 상기 스핀들 모터 드라이브 수단은, 차량의 엔진과 같은 구조로 재제조된 알터네이터에 구동력을 제공하는 스핀들 모터와; 상기 스핀들 모터의 구동력을 알터네이터에 전달되도록 상기 스핀들 모터의 회전축과 알터네이터의 풀리와 연결되어 회전하는 벨트;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Preferably, the spindle motor drive means comprises: a spindle motor for providing a driving force to the alternator remanufactured in a structure such as an engine of a vehicle; It is preferably configured to include; a belt that is connected to the rotating shaft of the spindle motor and the pulley of the alternator so as to transmit the driving force of the spindle motor to the alternator.
또한, 본 발명에 따른 상기 마이컴은, 상기 스핀들 모터 드라이브 수단의 동 작을 제어하는 릴레이와; 상기 릴레이를 구동시키기 위한 구동회로와; 재제조된 알터네이터의 동작시험 또는 성능시험 명령을 입력하기 위한 조작부와; 상기 조작부에 의해 동작시험 또는 성능시험 명령이 입력되면 미리 저장되어 있는 프로그램을 바탕으로 상기 구동회로를 제어하는 마이크로 컨트롤러부; 및 상기 조작부에 의해 동작시험 또는 성능시험 명령이 입력되면 상기 마이크로 컨트롤러부로부터 연산된 동작시험 또는 성능시험 결과에 대한 데이터를 표시하는 표시부;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the microcomputer according to the present invention includes a relay for controlling the operation of the spindle motor drive means; A driving circuit for driving the relay; An operation unit for inputting an operation test or performance test command of the remanufactured alternator; A microcontroller for controlling the driving circuit based on a program stored in advance when an operation test or performance test command is input by the operation unit; And a display unit which displays data on an operation test or performance test result calculated from the microcontroller when the operation test or performance test command is input by the operation unit.
또한, 바람직하게 상기 마이컴은, OPAMP의 조합으로 이루어져 사용자가 원하는 시그널을 입출력하는 멀티기능카드;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, preferably, the microcomputer is composed of a combination of OPAMP, a multi-function card for inputting and outputting a signal desired by the user; preferably further comprises a.
또한, 바람직하게 상기 마이컴은, 상기 멀티기능카드와의 데이터를 시리얼 통신규약 RS-232C로 연결되어 전달하는 통신부;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the microcomputer preferably further comprises a communication unit for transferring data with the multi-function card connected to the serial communication protocol RS-232C.
또한, 바람직하게 상기 마이컴은, 멀티기능카드에서 나오는 시그널을 24V로 전압을 상승시켜 릴레이의 구동코일을 구동시키고, 각 릴레이의 접점은 기타 주변회로의 다양한 전압레벨로 맞추어서 원하는 지령을 구현토록 하는 디지털 출력부;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Preferably, the microcomputer raises the signal from the multi-function card to 24V to drive the driving coil of the relay, and the contact point of each relay is configured to implement a desired command by adjusting various voltage levels of other peripheral circuits. It is preferably configured to further include an output unit.
그리고, 본 발명에 따른 상기 시그널 컨버터는, 부하에 흐르는 전류를 분로(SHUNT) 저항에서 50㎷로 변환시킨 후 이를 다시 마이컴에서 받아들이기 용이하도록 다시 5V의 전압 레벨로 바꿔주는 전류용 시그널 컨버터부와; 기타 주변회로의 다양한 전압 레벨의 시그널을 마이컴에서 받아들이기 용이하도록 포토커플러를 이 용하여 5V의 전압 레벨로 하강시켜 원하는 시그널을 얻도록 하는 전압용 시그널 컨버터부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the signal converter according to the present invention includes a signal converter for current that converts the current flowing in the load into a 50 Ω at a shunt resistor and then changes it back to a voltage level of 5 V so that it is easily accepted by the microcomputer. ; It is characterized in that it comprises a; a voltage signal converter for lowering the voltage level of 5V by using a photocoupler to receive signals of various voltage levels of the other peripheral circuit to the microcomputer to obtain a desired signal.
그리고, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 차량용 재제조 알터네이터의 성능 시험장치는, 상기 시그널 컨버터와 연결되어 실 차량에서 전기를 소모하는 에어컨, 오디오, 열선, 라이트, 미등 등의 전기적 부하를 시험중에 소비할 수 있는 전력소모수단;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the performance test apparatus for a vehicle remanufacturing alternator according to another preferred embodiment of the present invention is connected to the signal converter during an electrical load such as an air conditioner, audio, heating wire, light, taillight, etc., which consumes electricity in a real vehicle. It may be characterized in that it further comprises a; power consumption means that can be consumed.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차량용 재제조 알터네이터 시험장치에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings it will be described in detail for the vehicle manufacturing alternator testing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 재제조 알터네이터 성능 시험장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 시험대 및 스핀들 모터 드라이브 수단을 나타낸 부분사시도이다.1 is a perspective view of a vehicle manufacturing alternator performance test apparatus according to the present invention, Figure 2 is a partial perspective view showing a test bench and a spindle motor drive means according to the present invention.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 재제조 알터네이터 시험장치는, 시험대(10)와, 스핀들 모터 드라이브 수단(20)과, 마이컴(30)과, 시그널 컨버터(40) 및 전력소모수단(50)을 포함하여 구성된다.As shown in Fig. 1 and 2, the vehicle remanufacturing alternator testing apparatus according to the present invention, the
먼저, 시험대(10)에 대해 설명하기로 한다. First, the
상기 시험대(10)는 각 구성요소 및 재제조된 알터네이터(1)를 장착하기 위한 것으로, 프레임(110)과, 슬라이딩 테이블(120)과, 클램프 유니트(130)와, 푸시 실린더(140)를 포함하여 구성되어 재제조된 알터네이터(1)를 시험대(10)에 간편하게 고정시켜 시험중에 시험대(10)에서 이탈되는 것을 막기 위한 수단이다.The
상기 프레임(110)은 재제조된 알터네이터(1)를 안착시켜 수평방향으로 이동시키는 가이드레일(112)이 형성되어 있다. 상기 슬라이딩 테이블(120)은 상기 프레임(110)의 가이드레일(112)의 상측에 결합되어 슬라이딩가능하게 장착되어 있다. 상기 클램프 유니트(130)는 상기 슬라이딩 테이블(120)의 상측에 위치하게 되며, 실 차량엔진의 프런트 케이스와 같은 구조로 이루어져 알터네이터(1)의 프런트 레그(1b)와 스페이스(132)로 결합되어 알터네이터(1)를 슬라이딩 테이블(120)에 고정되도록 한다. 상기 푸시 실린더(140)는 상기 클램프 유니트(130)의 일측에 결합되는 것으로, 상기 클램프 유니트(130)와 함께, 에어 솔레노이드 밸브(미도시)의 규격전원인 220V가 공급되면 에어 솔레노이드 밸브가 동작되어 움직이게 되어 상기 알터네이터(1)를 움직이지 않도록 고정시키는 역할을 한다. The
다음으로 본 발명은 스핀들 모터 드라이브 수단(20)이 구비된다. Next, the present invention is provided with a spindle motor drive means 20.
상기 스핀들 모터 드라이브 수단(20)은 상기 시험대(10)에 장착된 재제조된 알터네이터를 구동시키기 위한 실차의 엔진과 동일한 역할을 하는 것이다.The spindle motor drive means 20 serves the same role as the engine of the actual vehicle for driving the remanufactured alternator mounted on the
상기 스핀들 모터 드라이브 수단(20)은 차량의 엔진과 같은 구조로 알터네이터에 구동력을 제공하는 스핀들 모터(210)와, 상기 스핀들 모터(210)의 구동력을 알터네이터(1)에 전달되도록 상기 스핀들 모터(210)의 회전축과 알터네이터(1)의 풀리(1a)와 연결되어 회전하는 벨트(220) 및 미도시된 파워서플라이 또는 배터리로 구성된다. 상기 스핀들 모터(210)의 회전축과 알터네이터(1)에 설치된 풀리(1a)를 벨트(220)로 연결시키고, 실차량 조건의 RPM 수준으로 상기 알터네이터(1)를 회전시켜 전기를 발생시키면 배터리(미도시)에 저장된다. 상기 스핀들 모터(210)는 7.5kw의 발전기 구동모터로서 시험대(10) 내부에 장착하고 있어 다양한 속도에서 재제조된 알터네이터(1)의 출력 시험이 가능해진다.The spindle motor drive means 20 has a
다음으로 마이컴(30)에 대해 설명하기로 한다. Next, the
도 3은 본 발명에 따른 마이컴(30)의 구성을 나타내는 블럭구성도이다. 3 is a block diagram showing the configuration of the
상기 마이컴(30)은 멀티기능카드(360)를 통해서 사용자가 원하는 시그널을 5V 전원으로 릴레이(310)에 공급해서 배터리로부터 12V를 재제조된 알터네이터(1)의 B 단자 및 L 단자(도시되지 않음) 측에 공급하고, 배터리로부터 알터네이터(1)의 B 단자 및 L 단자 등에 전압이 공급되었을 때 공급되는 전압량(30V의 레벨)의 측정을 후술되는 시그널 컨버터(40)를 거쳐서 5V 레벨로 변환된 후 멀티기능카드(360)의 아날로그 입력에 입력되어 전압값을 마이크로 컨트롤러부(340)에서 체크할 수 있도록 구성되는 것이다.The
이와 같은 상기 마이컴(30)은 릴레이(310)와, 구동회로(320)와, 조작부(330)와, 마이크로 컨트롤러부(340)와, 표시부(350)와, 멀티기능카드(360)와, 통신부(370) 및 디지털 출력부(380)로 구성된다.The
상기 릴레이(310)는 상기 스핀들 모터 드라이브 수단(20)의 동작을 제어하며 상기 릴레이(310)를 구동시키기 위하여 구동회로(320)가 구비된다. 또한, 상기 재제조된 알터네이터(1)의 동작시험 또는 성능시험 명령을 입력하기 위하여 푸쉬버튼의 스위치 조작으로 다양한 부하의 선택이 이루어지도록 하는 조작부(330) 및 상기 조작부(330)에 의해 동작시험 또는 성능시험 명령이 입력되면 미리 저장되어 있는 프로그램을 바탕으로 상기 구동회로(320)를 제어하는 마이크로 컨트롤러부(340)가 구비된다.The
도 4는 본 발명에 따른 조작부(330)의 디지털 입력 회로를 도시한 것으로서, 도 4a에 도시된 기타 주변회로의 다양한 전압 레벨(DC 24V, AV 120V)의 시그널을 마이컴(30)에서 받아들이기 위해서는 도 4b에 도시된 바와 같이 출력전압 레벨을 마이컴(30)의 레벨인 5V 레벨로 낮추어야 하므로 도 4c에 도시된 포토커플러(Isolation Module)(ISO1~ISO15)를 이용하여 전압 레벨을 5V로 하강시켜 원하는 시그널을 얻도록 한다. 상기 조작부(330)는 시험시작(330a), 시험정지(330b), 텐션 ON(330c), 텐션 OFF(330d), 배터리 12V(330e), 배터리 24V(330f), 모터 드라이브 ON(330g), 모터 드라이브 OFF(330h), CV(330i), CC(330j), 모터 드라이브 에러(330k), 로드 에러(330l), 파워 서플라이 에러(330m), 운전준비(330n), 비상정지(330o), 스페어 오프(Spare off)(330p) 등의 기능을 선택할 수 있다.4 illustrates a digital input circuit of the
도 5는 본 발명에 따른 표시부(350)의 회로구성도를 도시한 것으로서, 상기 표시부(350)는 상기 마이크로 컨트롤러부(340)로 검출된 시험결과에 대한 데이터를 표시하는 방법으로 액정표시장치(LCD)와 같은 표시장치를 통해서 표시하며, 도 6에 도시된 바와 같이 시리얼 RS-232C 무선통신이나 블루투스 통신을 이용한 통신부(370)를 더 구비하여 인터넷, PDA 등으로 그 결과를 확인하거나 표시할 수 있다. FIG. 5 is a circuit diagram of the
다음으로 멀티기능카드(Multifunction Card)(360)에 대해 설명하기로 한다. Next, the
상기 멀티기능카드(360)는 시험대(10)에 장착된 재제조된 알터네이터(1)를 대상으로 작동시험 및 성능시험을 실시하고 그 결과 데이터를 저장하여 마이크로 컨트롤러부(340)에 전송하는 것으로, 파워서플라이나 배터리(미도시)로부터 12V의 전원을 알터네이터(1)의 B 단자 및 L 단자 측에 공급하고, 이때 인가된 부하로 인해 알터네이터(1)에 흐르는 전류 및 인가되는 전압을 시그널 컨버터(40)를 통해 신호로 입력받는다. 그리고, 배터리로부터 B 단자 및 L 단자 등에 전압이 공급되었을 때 공급되는 전압량(30V의 레벨)의 측정은 시그널 컨버터(40)를 거쳐서 5V 레벨로 변환된 후 멀티기능카드(360)의 아날로그 입력(Input)에 입력되어 전압값을 마이크로 컨트롤러부(340)에 보내지도록 구성됨으로써, 재제조된 알터네이터(1)의 상태정보와 고장신호를 정확하게 파악할 수 있게 된다.The
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 디지털 출력부(380)를 도시한 것으로, 마이컴(30)에서 상기 멀티기능카드(360)로 원하는 지령을 내려야 할 때 마이컴(30)에 관련된 회로는 5V 레벨이므로 기타 주변회로의 다양한 전압레벨(DC 24V, AC 120V)를 맞추기 힘들다. 또한, 스핀들 모터(210) 구동이나 발광 다이오드의 구동 시는 구동 전류가 크기 때문에 TTL 계열의 IC로 구동시키기에는 무리가 따른다. 또한 스핀들 모터(210)가 구동 중에 스위치 작용에 의해서 회전을 정지시킬 때 DC모터에서 역전류가 발생하여 TTL 계열의 IC에는 무리를 줄 수 있는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 사용 전압, 전류 정격이 높은 달링턴 트랜지스터가 어레이 형태로 들어 있는 ULN2803 IC(372)를 이용한다. 이 ULN2803 IC(372)에는 8개의 NPN형의 달링턴 회로가 들어 있고 인터페이스 레벨은 TTL, CMOS 등의 모든 장치와 연결 가능하다. 상기 디지털 출력부(380)는 멀티기능카드(360)에서 나오는 시그널을 도 7a의 ULN2803 IC(372)에서 24V로 전압을 상승시켜 릴레이의 구동코일을 구동시키고 각 릴레이의 접점은 원하는 전압레벨(DC 24V, AC 120V) 등으로 맞추어서 원하는 기능을 구현하도록 되어 있다. 도 7b는 재제조 알터네이터(10)의 L단자, R/S단자 및 IG단자와 연결되어 다양한 동작시험 또는 성능시험에 따른 출력회로를 도시하고 있다. 7A and 7B illustrate the
이와 같이 구성된 상기 마이컴(30) 내에는 재제조된 알터네이터(1)에 대한 작동시험 및 성능시험 항목에 대한 데이터를 고려하여 만들어진 프로그램이 마이크로 컨트롤러부(340)에 내장되어 있어서, 프로그램 실행시 표시부(350)의 초기 화면에 나타나는 시험 종류의 선택에 따라 사용자가 조작부(330)를 통해서 시험하고자 하는 작동시험 및 성능시험 종류와 대상 부하를 선정한 후 입력하면, 관련되는 작동시험 및 성능시험 항목이 정해지고 이에 알맞은 릴레이(310) 명령에 의해 구동회로(320)에서 상기 시험대(10)에 장착된 재제조 알터네이터(1)를 대상으로 시험 등을 실시하고 그 결과 데이터를 상기 멀티기능카드(360)를 통해서 통신부(370)로 전송받아 마이크로 컨트롤러부(340)의 시험결과에 따른 검출 데이터 및 결과를 표시부(350)를 통해 그래프나 수치 등으로 표시한다. In the
다음으로 시그널 컨버터(40)에 대해 설명하기로 한다. Next, the
상기 시그널 컨버터(40)는 상기 마이컴(30)과 시험대(10)를 연결시키고, 상기 마이컴(30)의 명령에 따라 각종 작동시험 및 성능시험에 따른 전기회로를 구성하여 제어신호를 각 릴레이의 접점을 원하는 전압레벨로 맞추어서 전달하는 역할을 하는 것으로서, 이와 같은 상기 시그널 컨버터(40)는 전류용 시그널 컨버터부(410)와, 전압용 시그널 컨버터부(420)를 포함하여 구성된다.The
도 8은 본 발명에 따른 전류용 시그널 컨버터부(410)의 회로구성도로서, 부하에 흐르는 전류를 분로(SHUNT)저항에서 50㎷로 변환시킨 후 이를 다시 마이컴에서 받아들이기 용이하도록 다시 5V 전압 레벨로 바꿔주는 시그널 컨버터이다. FIG. 8 is a circuit diagram of the
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전압용 시그널 컨버터부(420)의 회로구성도로서, 부하에 인가되는 전압을 마이컴에서 받아들이기 용이하도록 다시 5V 전압 레벨로 바꿔주는 시그널 컨버터 회로이다. 전압 분배 저항(R52-R54)을 이용하여 전압이 30V가 인가되었을 때 5V로 바뀌도록 하였다.FIG. 9 is a circuit diagram of a
도 10은 본 발명에 따른 재제조된 알터네이터에 부하를 줄 수 있는 전력소모수단(50)에 사용된 마이크로 컨트롤러(510)를 나타낸 회로구성도로서, 상기 전력소모수단(50)은 재제조된 알터네이터(1)의 작동시험 및 성능시험을 정확히 하기 위하여 실 차량에서 전기를 소모하는 오디오, 열선, 라이트, 미등 등의 전기적 부하를 시험중에 소비할 수 있도록 한 것이다. 상기 전력소모수단(50)은 마이크로 컨트롤러(510)와, 전압용 시그널 컨버터(520) 및 D/A 컨버터(530)로 구성된다. 상기 전력소모수단(50)은 마이크로 컨트롤러(510)에 의해 전자동 운전이 가능하게 되며, 마이컴(30)과 RS-232C 통신규약으로 무선통신을 실시하여 부하로 적용할 모드선택과 부하의 정도 등을 선택할 수 있다. FIG. 10 is a circuit diagram showing a
또한, 도 11은 및 도 12는 상기 전력소모수단(50)의 마이크로 컨트롤러(510) 에 부착되는 부가적인 회로를 나타낸 회로구성도로서, 램과 롬 등이 주변회로로 꾸며지게 된다.11 and 12 are circuit diagrams showing additional circuits attached to the
도 13은 본 발명에 따른 상기 전력소모수단(50)에서의 전압용 시그널 컨버터(520)의 회로를 나타낸 회로구성도로서, CV(Constant Voltage), CC(Constant Current) 등의 모드 등에서 일정전압 및 일정전류로 제어하기 위해 현재 인가되는 전압과 전류의 디텍팅(detecting)이 필요한데 이때 수치들이 상기 마이크로 컨트롤러(510)가 인지하기는 너무 높은 레벨이므로 마이크로 컨트롤러(510)의 레벨에 맞도록 해주는 시그널 컨버터(520)이다.FIG. 13 is a circuit diagram showing the circuit of the
도 14는 본 발명에 따른 전력소모수단(50)에서의 D/A 컨버터(530)의 회로를 나타낸 회로구성도로서, 사용자가 마이컴(30)에서 원하는 지령을 전력소모수단(50)에 전달하기 위하여 마이컴(30)에서 나오는 지령은 2진수이므로 이를 아날로그 전압으로 변환시키는 역할을 D/A 컨버터(530)가 하는 것이다.FIG. 14 is a circuit diagram illustrating a circuit of the D /
상기한 바와 같이 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량용 재제조 알터네이터의 성능 시험장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the performance test apparatus of the vehicle manufacturing alternator according to the present invention having the configuration as described above are as follows.
우선 재제조된 알터네이터(1)는 시험대(10)에 간편하게 고정되는데, 클램프 유니트(130) 및 푸시 실린더(140) 역시 마이컴(30)으로 자동제어되어야 하므로 마이컴(30)에서 5V 전원을 릴레이(310)에 공급하고 릴레이(310)가 구동되면 에어 솔레노이드 밸브의 규격전원인 220V가 공급되어 솔레노이드 밸브가 동작하여 클램프 유니트(130) 및 푸시 실린더(140)가 움직이게 된다. First of all, the rebuilt
계속해서 스핀들 모터 드라이브 수단(20)의 스핀들 모터(210)는 벨트(220)로 재제조된 알터네이터(1)의 풀리(1a)와 연결되어 실차 조건의 RPM 수준으로 재제조 알터네이터(1)를 회전시켜 전기를 발생시킨다. Subsequently, the
상기 알터네이터(1)로부터 공급되는 전원은 배터리에 저장되고, 시그널 컨버터(40)가 상기 배터리를 통해 공급되는 배터리전압을 5V로 변환하여 마이컴(30)의 각 부에 동작전원으로 공급한다. 마이컴(30)에서 인가되는 전원에 의해 동작대기의 모드로 진입한 표시부(350)를 통하여 알터네이터(1)를 시험하기 위한 조건을 설정하라는 메시지를 디스플레이한다. The power supplied from the
다음으로 재제조된 알터네이터(1)를 실차 주행시키면서, 조작부(330)에 구비된 선택버튼을 선택하여 누르면 마이크로 컨트롤러부(340)가 이를 인식하여, 상기 조작부(330)에 입력된 기능을 상기 멀티기능카드(360)에서 OPAMP의 조합으로 만들어져서 사용자가 원하는 시그널을 출력하고, 이에 따라 구동회로(320)가 릴레이(310)를 작동시켜서 프로그램에 따라 알터네이터(1)의 구동을 제어한다.Next, the
이때 에어컨 최대, 헤드라이트 상향, 안개등, 열선, 오디오 작동 등의 차량의 모든 전기부하를 작동시키게 되는데, 이러한 인가되는 부하는 전력소모수단(50)을 이용하여 마이컴(30)과 시리얼 통신규약 RS-232C로 연결되어 마이컴(30)에서 전력소모수단(50) 측에 원하는 전압값과 전류값을 요청하게 되면 이에 전력소모수단(50)의 마이크로 컨트롤러(510)가 반응하여 설정할 수 있으며, 재제조된 알터네이터(1)에 인가되는 부하의 종류를 CV(Constant Voltage), CC(Constant Current) 모드로 설정하여 인가할 수 있다. At this time, all electric loads of the vehicle such as air conditioner maximum, headlight upward, fog light, heating wire, audio operation, etc. are operated. The applied load is applied to the
재제조된 알터네이터(1)에 인가된 부하로 인해 알터네이터(1)에는 전류가 흐르게 되며 이때 흐르는 전류 및 인가되는 전압 등 피측정값들이 마이컴(30)에서 직접 받아들이기에는 너무나 큰 값들이므로 이를 마이컴(30)에서 받아들일 수 있도록 비례적으로 값들을 작게 하는 시그널 컨버터(40)를 통해 마이컴(30)의 PCI 슬롯에 장착된 멀티기능카드(360)로 입력되게 되며, 멀티기능카드(360)는 OPAMP의 조합으로 만들어져 사용자가 원하는 시그널로 입력하게 된다. 마이컴(30)은 이 멀티기능카드(360)를 프로그램에서 자동으로 읽어들여 실시간으로 현재 재제조된 알터네이터의 성능을 그래프와 수치로서 표시하게 된다.Due to the load applied to the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 재제조된 알터네이터(1)의 작동시험 및 성능시험을 실시할 수 있어 재제조된 알터네이터(1)에 대한 실제 차량에서 발생될 수 있는 성능적 결함과 내구적 결함을 찾아내어 시험에서 검출되는 시험결과를 저장함과 동시에 디스플레이함으로써 검출되는 시험 데이터에 신뢰성을 제공한다.As described above, the present invention can perform the operation test and the performance test of the
지금까지는 본 발명의 특정한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 청구범위에 기재된 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 상술한 바와 같이 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음이 명백하다. 따라서 본 발명의 상세한 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 한정하는 것이 아니라 단지 예시한 것으로 해석되어야 한다.The present invention has been described with reference to specific embodiments of the present invention, but it is apparent that various modifications and changes can be made as described above without departing from the technical spirit described in the claims of the present invention. Therefore, the detailed description of the present invention and the accompanying drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention but merely as illustrative.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 차량용 재제조 알터네이터의 제조 업체에 제공되어 재제조된 알터네이터의 구매자에게 양질의 품질을 가진 알터 네이터를 공급이 가능한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to supply an alternator having a high quality to a buyer of a remanufactured alternator provided to a manufacturer of a vehicle remanufacturing alternator.
또한, 본 발명은 올바르지 못한 재제조된 알터네이터의 성능검사로 출고된 알터네이터의 반품 등을 줄일 수 있어 알터네이터 재제조 생산자들에게 상당한 이점이 있다.In addition, the present invention can reduce the return of the alternator released by the performance test of the incorrectly manufactured alternator has a significant advantage to the alternator remanufacturing producers.
또한, 본 발명은 알터네이터 자원의 재활용하여 환경오염의 방지 등의 이점을 가질 수 있다.In addition, the present invention may have advantages such as the prevention of environmental pollution by recycling the alternator resources.
Claims (9)
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KR1020060132465A KR100835680B1 (en) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | The reproduction alternator performance tester for a vehicle |
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