KR101121326B1 - electronic governer - Google Patents

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KR101121326B1
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Abstract

본 발명은 가버너 제어장치의 속도궤환 분해능을 향상시킨 전자식 가버너에 관한 것으로서, 엔진의 회전속도를 검출하여 검출신호를 출력하는 마그네틱 픽업 센서부; 마그네틱 픽업 센서부의 검출신호를 그 검출신호의 복수배의 주파수를 가지는 구형파 신호로 변환하는 주파수 체배부; 주파수 체배부의 출력신호를 단위 시간 간격으로 카운트하여 엔진의 회전 속도를 계산하는 카운터부; 카운터부의 엔진 회전 속도 값과 속도 지령에 따른 값을 비교하고 그 결과에 따라 속도 제어 신호를 출력하는 속도제어부; 및 속도 제어부의 속도 제어 신호에 따라 엔진의 연료 공급량을 조절하 여 엔진의 회전속도를 가변시키는 가버너 액츄에이터부로 이루어진다.The present invention relates to an electronic governor having an improved speed feedback resolution of a governor control apparatus, comprising: a magnetic pickup sensor unit configured to detect a rotational speed of an engine and output a detection signal; A frequency multiplier for converting a detection signal of the magnetic pickup sensor unit into a square wave signal having a frequency multiple of the detection signal; A counter unit for counting the output signal of the frequency multiplier at unit time intervals to calculate the rotational speed of the engine; A speed control unit for comparing the engine rotational speed value with the counter command value and outputting a speed control signal according to the result; And a governor actuator unit configured to vary the rotational speed of the engine by adjusting the fuel supply amount of the engine according to the speed control signal of the speed controller.

본 발명은 치(teeth)의 수가 동일한 플라이 휠을 사용하면서도 그 치수의 복수배에 해당하는 펄스를 가지게 됨으로 인해 속도궤환 분해능을 향상시켜 전자식 가버너의 속도 제어 성능을 향상 시키는 효과가 있다. The present invention has the effect of improving the speed control resolution of the electronic governor by using a flywheel having the same number of teeth and having a pulse corresponding to a plurality of times its dimensions.

전자식 가버너, 속도궤환 분해능, 주파수 체배부, 마그네틱 픽업 센서부Electronic governor, speed feedback resolution, frequency multiplier, magnetic pickup sensor

Description

전자식 가버너{ electronic governer }Electronic governer

도 1은 전자식 가버너의 구성도.1 is a block diagram of an electronic governor.

도 2는 도 1의 각 부의 동작 파형도.FIG. 2 is an operational waveform diagram of each part of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 전자식 가버너의 구성을 보인 회로도.3 is a circuit diagram showing the configuration of the electronic governor of the present invention.

도 4는 도 3의 각 부의 동작 파형도.4 is an operational waveform diagram of each part of FIG. 3;

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

200 : 마그네틱 픽업 센서부 300 : 증폭수단200: magnetic pickup sensor unit 300: amplification means

400 : 주파수 체배부 410 : 제1파형 변환 수단400: frequency multiplier 410: first waveform converting means

420 : 제2파형 변환 수단 430 : 4체배 수단420: second waveform converting means 430: multiplication means

500 : 카운터부 600 : 속도 제어부500: counter part 600: speed control part

700 : 가버너 액츄에이터부 800 : 에러 검출부700: governor actuator unit 800: error detection unit

810 : 제1검출부 820 : 제2검출부810: first detector 820: second detector

830 : 비교수단
830: comparison means

본 발명은 가버너 제어장치의 속도궤환 분해능을 향상시킨 전자식 가버너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 회전속도를 검출하는 마그네틱 픽업 센서부의 검출신호를 그 신호의 복수배의 주파수를 가지는 구형파 신호로 변환하는 주파수 체배부를 구비함으로써 가버너 제어장치의 속도궤환 분해능을 향상시킨 전자식 가버너에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic governor having an improved speed feedback resolution of a governor control device. More particularly, the detection signal of a magnetic pickup sensor unit detecting a rotational speed of an engine has a square wave signal having a frequency multiple of that signal. It is related with the electronic governor which improved the speed-feedback resolution of a governor control apparatus by providing the frequency multiplier part which converts into frequency.

도 1은 일반적인 전자식 가버너의 구성을 보인 블록도이다. 여기서, 부호 100은 엔진이다. 상기 엔진(100)의 회전축(101)에는 엔진(100)이 균일한 속도로 회전되게 하는 플라이 휠(110)이 장착되고, 그 플라이 휠(110)의 외주연에는 복수의 치(teeth)(111)가 상호간에 동일한 간격을 유지하면서 형성되어 있다.1 is a block diagram showing the configuration of a general electronic governor. Here, reference numeral 100 denotes an engine. The flywheel 110 for rotating the engine 100 at a uniform speed is mounted on the rotation shaft 101 of the engine 100, and a plurality of teeth 111 is formed on the outer circumference of the flywheel 110. ) Are formed while keeping the same distance from each other.

부호 120은 마그네틱 픽업 센서이다. 상기 마그네틱 픽업 센서(120)는, 상기 플라이 휠(110)의 일측에 고정 설치되고, 플라이 휠(110)이 회전할 경우에 플라이 휠의 치(111)를 검출하여 정현파 신호를 발생한다.Reference numeral 120 denotes a magnetic pickup sensor. The magnetic pickup sensor 120 is fixedly installed at one side of the flywheel 110, and generates a sinusoidal signal by detecting teeth 111 of the flywheel when the flywheel 110 rotates.

부호 130은 상기 마그네틱 픽업 센서(120)가 발생하는 정현파 신호와 외부에서 입력되는 속도 지령 신호의 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 속도 제어신호를 발생하는 가버너 제어장치이다. 상기 가버너 제어장치(130)는, 상기 마그네틱 픽업 센서(120)가 발생하는 정현파 신호를 구형파 신호로 변환하는 파형 변환부(131)와 상기 파형 변환부(131)에서 변환된 구형파 신호를 미리 설정된 샘플링 주기 시간동안 카운트하는 카운터(133)와 상기 카운터(133)의 카운트 값과 상기 속도 지령 신호 값을 비교하여 속도 제어신호를 발생하는 속도 제어부(135)로 구성된다.Reference numeral 130 is a governor control device for comparing the value of the sine wave signal generated by the magnetic pickup sensor 120 and the speed command signal input from the outside, and generating a speed control signal according to the comparison result. The governor control device 130 may include a waveform converter 131 for converting the sine wave signal generated by the magnetic pickup sensor 120 into a square wave signal and a square wave signal converted by the waveform converter 131 in advance. A counter 133 which counts during the sampling cycle time and a speed controller 135 for generating a speed control signal by comparing the count value of the counter 133 with the speed command signal value.

부호 140은 상기 가버너 제어장치(130)의 속도 제어부(135)가 발생하는 속도 제어신호에 따라 구동되어 상기 엔진(100)으로 공급되는 연료량을 조절하는 가버너 액츄에이터이다.Reference numeral 140 is a governor actuator which is driven according to a speed control signal generated by the speed control unit 135 of the governor control device 130 to adjust the amount of fuel supplied to the engine 100.

이와 같이 구성된 전자식 가버너는 엔진(100)이 구동되어 회전축(101)이 회전할 경우에 플라이 휠(110)이 함께 회전하여 엔진(100)이 균일한 속도로 회전되게 한다.The electronic governor configured as described above allows the flywheel 110 to rotate together with the engine 100 when the rotating shaft 101 rotates so that the engine 100 rotates at a uniform speed.

상기 플라이 휠(110)이 회전되면, 마그네틱 픽업 센서(120)가 플라이 휠(110)의 치(111)를 검출하여 도 2a에 도시된 바와 같이 정현파 신호를 발생하고, 발생한 정현파 신호는 가버너 제어장치(130)의 파형 변환부(131)에 입력되어 도 2b에 도시된 바와 같이 구형파 신호로 변환된 후 카운터(133)로 입력된다.When the flywheel 110 is rotated, the magnetic pickup sensor 120 detects the teeth 111 of the flywheel 110 to generate a sinusoidal signal as shown in FIG. 2A, and the generated sinusoidal signal is governed by a governor control. The waveform is input to the waveform converter 131 of the device 130 and converted into a square wave signal as shown in FIG. 2B and then input to the counter 133.

그러면, 카운터(133)는 입력되는 구형파 신호를 미리 설정된 샘플링 주기 시간동안 카운트하여 도 2c에 도시된 바와 같이 카운트 값을 속도 제어부(135)로 출력하고 속도 제어부(135)는 카운터(133)의 카운트 값과 외부에서 입력되는 속도 지령신호를 비교하여 도 2d에 도시된 바와 같이 속도 제어신호를 발생하며, 발생한 속도 제어신호에 따라 가버너 액츄에이터(140)가 구동되어 엔진(100)에 공급되는 연료량을 조절하고, 엔진(100)이 속도 지령신호에 따른 속도로 구동된다.Then, the counter 133 counts the input square wave signal for a preset sampling cycle time and outputs the count value to the speed controller 135 as shown in FIG. 2C, and the speed controller 135 counts the counter 133. Comparing the value with the speed command signal input from the outside generates a speed control signal as shown in Figure 2d, the governor actuator 140 is driven according to the generated speed control signal to determine the amount of fuel supplied to the engine 100 After adjusting, the engine 100 is driven at a speed according to the speed command signal.

전자식 가버너에 있어 엔진(100)의 회전 속도를 제어하기 위해서는 제어샘플링 주기내에 적어도 1개 이상의 펄스가 입력되어 속도가 계산 되어져야 한다. 따라서, 제어가능한 최저 속도인 속도궤환 분해능은 제어샘플링 주기와 플라이 휠(110)의 외주연에 구비되어 있는 치의 개수로부터 결정된다. 예를 들어 제어샘플링 주기가 20msec이고 플라이 휠(110)의 치의 개수가 100개라 할 때 속도 제어가 가능한 최저 속도는 다음과 같다.In order to control the rotation speed of the engine 100 in the electronic governor, at least one or more pulses must be input within the control sampling period to calculate the speed. Accordingly, the speed feedback resolution, which is the lowest controllable speed, is determined from the control sampling period and the number of teeth provided on the outer circumference of the flywheel 110. For example, when the control sampling period is 20 msec and the number of teeth of the flywheel 110 is 100, the lowest speed at which the speed control is possible is as follows.

속도궤환 분해능 = 60/(N*TS) = 60/(100*0.02) = 30[rpm]Velocity feedback resolution = 60 / (N * T S ) = 60 / (100 * 0.02) = 30 [rpm]

여기서, N은 플라이 휠의 치의 개수이고, TS 는 제어샘플링 주기이며, rpm 은 분당 회전수이다.Where N is the number of teeth of the flywheel, T S is the control sampling period, and rpm is the revolutions per minute.

동일한 제어샘플링 주기에서 속도궤환 분해능은 플라이 휠(110)의 치의 개수에 의해 결정되게 되며 이는 결국 엔진(100)의 속도 제어 성능으로 나타나게 되고 발전기용으로 사용되는 엔진의 경우 주파수 변동등 발전기 출력 전압의 품질에도 영향을 주게 된다.In the same control sampling period, the speed feedback resolution is determined by the number of teeth of the flywheel 110, which is represented by the speed control performance of the engine 100. In the case of an engine used for a generator, the frequency of the generator output voltage It also affects quality.

그러나 플라이 휠(110)은 기계 가공품으로 그 직경에 제한이 있게 되어 치의 개수를 어느 정도 이상 키울 수 없다는 문제점이 있다.
However, the flywheel 110 has a problem that the diameter of the machined workpiece is limited to increase the number of teeth to some extent.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 치의 수가 동일한 플라이 휠을 사용하여 속도궤환 분해능을 향상시킨 전자식 가버너를 제공하는데그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an electronic governor having improved speed feedback resolution using flywheels having the same number of teeth.

이러한 목적을 가지는 전자식 가버너의 일 실시예는, 엔진의 회전속도를 검출하여 검출신호를 출력하는 마그네틱 픽업 센서부; 마그네틱 픽업 센서부의 검출신호를 그 검출신호의 복수배의 주파수를 가지는 구형파 신호로 변환하는 주파수 체배부; 주파수 체배부의 출력신호를 단위 시간 간격으로 카운트하여 엔진의 회전 속도를 계산하는 카운터부; 카운터부의 엔진 회전 속도 값과 속도 지령에 따른 값을 비교하고 그 결과에 따라 속도 제어 신호를 출력하는 속도제어부; 및 속도 제어부의 속도 제어 신호에 따라 엔진의 연료 공급량을 조절하여 엔진의 회전속도를 가변시키는 가버너 액츄에이터부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
One embodiment of the electronic governor having this purpose, the magnetic pickup sensor unit for detecting the rotational speed of the engine and outputting a detection signal; A frequency multiplier for converting a detection signal of the magnetic pickup sensor unit into a square wave signal having a frequency multiple of the detection signal; A counter unit for counting the output signal of the frequency multiplier at unit time intervals to calculate the rotational speed of the engine; A speed control unit for comparing the engine rotational speed value with the counter command value and outputting a speed control signal according to the result; And a governor actuator unit configured to vary the rotational speed of the engine by adjusting the fuel supply amount of the engine according to the speed control signal of the speed controller.

이하 도면을 참조하여 본 발명인 전자식 가버너의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the electronic governor of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 전자식 가버너의 구성을 보인 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 전자식 가버너는 엔진의 회전속도를 검출하여 검출신호를 출력하는 마그네틱 픽업 센서부(200)와, 상기 마그네틱 픽업 센서부(200)의 검출신호를 증폭하는 증폭수단(300)과, 상기 증폭수단(300)에서 증폭된 검출신호를 복수배 주파수의 구형파 신호로 변환하는 주파수 체배부(400)와, 상기 주파수 체배부(400)의 출력신호를 단위 시간 간격으로 카운트하여 엔진의 회전 속도를 계산하는 카운터부(500)와, 상기 카운터부(500)의 엔진 회전 속도 값과 속도 지령에 따른 값을 비교하고 그 결과에 따라 속도 제어 신호를 출력하는 속도제어부(600)와, 상기 속도 제어부(600)의 속도 제어 신호에 따라 엔진의 연료 공급량을 조절하여 엔진의 회전속도를 가변시키는 가버너 액츄에이터부(700)와, 상기 주파수 체배부(400)의 제1 및 제2파형 변환 수단(410)(420)이 출력하는 두 개의 구형파 신호의 상태를 검사하여 에러 검출 신호를 출력하는 에러 검출부(800)로 이루어진다. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the electronic governor of the present invention. As shown therein, the electronic governor according to the present invention includes a magnetic pickup sensor unit 200 for detecting a rotational speed of an engine and outputting a detection signal, and amplifying means for amplifying the detection signal of the magnetic pickup sensor unit 200 ( 300, a frequency multiplier 400 for converting the detection signal amplified by the amplification means 300 into a square wave signal of a multiplier frequency, and an output signal of the frequency multiplier 400 is counted at unit time intervals. A counter 500 for calculating an engine rotational speed, a speed controller 600 for comparing the engine rotational speed value of the counter 500 with a value according to a speed command and outputting a speed control signal according to the result; The first and second waveforms of the governor actuator 700 and the frequency multiplier 400 varying the rotational speed of the engine by adjusting the fuel supply amount of the engine according to the speed control signal of the speed controller 600.The error detection unit 800 outputs an error detection signal by checking the states of the two square wave signals output by the conversion means 410 or 420.                     

상기 주파수 체배부(400)는, 상기 증폭수단(300)의 검출신호의 제로 크로싱을 검출하여 구형파 신호로 변환하는 제1파형 변환 수단(410)과, 상기 증폭수단(300)의 검출신호의 위상을 90도 이동시킨 후 제로크로싱을 검출하여 구형파 신호로 변환하는 제2파형 변환 수단(420)과, 상기 제1 및 제2파형 변환수단(410)(420)이 출력하는 두 개의 구형파 신호의 상승에지 및 하강에지를 검출하여 상기 마그네틱 픽업 센서부(200)의 검출신호의 4배 주파수를 가지는 신호를 발생하는 4체배수단(430)으로 구성된다.The frequency multiplier 400 includes first waveform converting means 410 for detecting a zero crossing of the detection signal of the amplifying means 300 and converting it into a square wave signal, and a phase of the detection signal of the amplifying means 300. The second waveform converting means 420 for detecting the zero crossing and converting the square wave signal to 90 square degrees, and raising the two square wave signals output by the first and second waveform converting means 410 and 420. Four multiplication means 430 for detecting the edge and the falling edge to generate a signal having a frequency four times the detection signal of the magnetic pickup sensor unit 200.

상기 4체배수단(430)은 상기 제1파형 변환 수단(410)이 출력하는 구형파의 상승에지 및 하강에지를 검출하여 마그네틱 픽업 센서부(200)의 검출신호의 2배 주파수를 가지는 신호를 발생하는 제1의 2체배수단(431)과, 상기 제2파형 변환 수단(420)이 출력하는 구형파의 상승에지 및 하강에지를 검출하여 마그네틱 픽업 센서부(200)의 검출신호의 2배 주파수를 가지는 신호를 발생하는 제2의 2체배수단(433)과, 상기 제1 및 제2의 2체배수단(431)(433)이 출력하는 신호를 합성하여 마그네틱 픽업 센서부(200)의 검출신호의 4배 주파수를 가지는 신호를 발생하는 합성수단(435)으로 구성된다.The multiplication means 430 detects the rising edge and the falling edge of the square wave output by the first waveform conversion means 410 to generate a signal having a frequency twice the detection signal of the magnetic pickup sensor unit 200. A signal having a frequency twice the detection signal of the magnetic pickup sensor unit 200 by detecting the rising edge and the falling edge of the square wave output from the first doubled means 431 and the second waveform converting means 420. A second double multiplication means 433 and a signal output from the first and second double multiplication means 431 and 433 to synthesize four times the detection signal of the magnetic pickup sensor unit 200. Composing means 435 for generating a signal having a frequency.

상기 에러 검출부(800)는, 상기 각각 제1 또는 제2파형 변환 수단(410)(420)이 출력하는 구형파의 상승에지에서의 각각 제2 또는 제1파형 변환 수단(420)(410)이 출력하는 구형파의 상태를 출력하는 제1검출부(810)와, 상기 각각 제1 또는 제2파형 변환 수단(410)(420)이 출력하는 구형파의 하강에지에서의 각각 제2 또는 제1파형 변환 수단(420)(410)이 출력하는 구형파의 상태를 출력하는 제2검출부(820) 와, 상기 제1 및 제2검출부(810)(820)의 출력 신호를 비교하여 에러 검출 신호를 출력하는 비교수단(830)으로 구성되어 있다.The error detection unit 800 outputs the second or first waveform conversion means 420 and 410 at the rising edges of the square wave output by the first or second waveform conversion means 410 and 420, respectively. First or second waveform converting means for respectively outputting the square wave output edges of the first detection unit 810 and the first or second waveform converting means 410 and 420 respectively. Comparison means for outputting an error detection signal by comparing the second detection unit 820 outputting the state of the square wave output by 420 and 410 with the output signals of the first and second detection units 810 and 820 ( 830).

이와 같이 구성된 본 발명은 엔진이 구동되어 플라이 휠이 회전할 경우에 마그네틱 픽업 센서부(200)가 플라이 휠의 치를 검출하여 정현파 신호를 발생하고(도 4a), 발생한 정현파 신호는 증폭수단(300)에서 소정의 전압 레벨로 증폭된다. 그리고 상기 증폭수단(300)에서 증폭된 정현파 신호는 제1파형 변환 수단(410)에서 비교기(411)가 접지 전압과 비교하여 정현파 신호의 제로크로싱을 검출 및 구형파 신호로 변환한다(도 4b).According to the present invention configured as described above, when the engine is driven and the flywheel rotates, the magnetic pickup sensor unit 200 detects the value of the flywheel to generate a sine wave signal (FIG. 4A), and the generated sinusoidal signal is amplified by the amplification means 300. Is amplified to a predetermined voltage level. The sinusoidal signal amplified by the amplifying means 300 converts the zero crossing of the sinusoidal signal into a square wave signal by comparing the comparator 411 with the ground voltage in the first waveform converting means 410 (FIG. 4B).

또한 상기 증폭수단(300)에서 증폭된 정현파 신호는 제2파형 변환 수단(420)에서 미분기(421)를 통해 상기 정현파보다 위상이 90도 앞서는 여현파를 발생하게 된다(도 4c). 여기서 적분기를 이용하여 상기 정현파보다 위상이 90도 지연된 여현파를 발생할 수도 있다. 그리고 상기 여현파는 제2파형 변환 수단(420)에서 비교기(422)가 접지 전압과 비교하여 여현파 신호의 제로크로싱을 검출 및 구형파 신호로 변환한다(도 4d).In addition, the sine wave signal amplified by the amplifying means 300 generates a cosine wave 90 degrees ahead of the sine wave through the differentiator 421 in the second waveform converting means 420 (FIG. 4C). Here, the integrator may generate a cosine wave delayed by 90 degrees from the sine wave. In the second wave form converting unit 420, the comparator 422 converts the zero crossing of the cosine wave signal into a detection and square wave signal in comparison with the ground voltage (FIG. 4D).

상기 제1파형 변환 수단(410)으로부터 출력된 구형파 신호는 제1 2체배 수단(431)에서 클럭 신호(CLK)에 따라 두 개의 D-플립플롭(431-1)(431-2)를 순차로 거치면서 상기 구형파 신호와 동일한 주기를 가지지만 클럭 신호(CLK)의 시간 간격의 폭 만큼의 위상차를 가지는 두 개의 구형파 신호를 출력하게 된다. 그리고 각각의 D-플립플롭(431-1)(431-2)으로부터 출력된 구형파 신호는 익스클루시브 오아게이트(431-3)에서 배타적으로 논리합되어 상기 마그네틱 픽업 센서부(200)로부터 출력된 정현파 신호와 위상이 동일한 2배 주파수의 펄스 신호를 출력하게 된다(도 4e). The square wave signal output from the first waveform converting means 410 sequentially shifts two D-flip flops 431-1 and 431-2 according to the clock signal CLK in the first multiplier 431. Two square wave signals having the same period as the square wave signal but having a phase difference equal to the width of the time interval of the clock signal CLK are outputted. The square wave signals output from the respective D-flip-flops 431-1 and 431-2 are exclusively ORed by the exclusive oragate 431-3, and are output from the magnetic pickup sensor unit 200. A pulse signal of a double frequency having the same phase as the signal is output (FIG. 4E).

또한 상기 제2파형 변환 수단(420)으로부터 출력된 구형파 신호는 제2 2체배 수단(433)에서 클럭 신호(CLK)에 따라 두 개의 D-플립플롭(433-1)(433-2)를 순차로 거치면서 상기 구형파 신호와 동일한 주기를 가지지만 클럭 신호(CLK)의 시간 간격의 폭 만큼의 위상차를 가지는 두 개의 구형파 신호를 출력하게 된다. 그리고 각각의 D-플립플롭(433-1)(433-2)으로부터 출력된 구형파 신호는 익스클루시브 오아게이트(433-3)에서 배타적으로 논리합되어 상기 마그네틱 픽업 센서부(200)에서 출력되는 정현파 신호와 약 90도의 위상차를 가지는 2배 주파수의 펄스 신호를 출력하게 된다(도 4f). In addition, the square wave signal output from the second waveform converting means 420 sequentially sequentially two D-flip flops 433-1 and 433-2 according to the clock signal CLK in the second multiplier 433. During the process, two square wave signals having the same period as the square wave signal but having a phase difference equal to the width of the time interval of the clock signal CLK are output. The sine wave output from each of the D-flip flops 433-1 and 433-2 is exclusively ORed by the exclusive oragate 433-3 and is output from the magnetic pickup sensor unit 200. A pulse signal of twice the frequency having a phase difference of about 90 degrees with the signal is output (FIG. 4F).

즉, 제1 및 제2의 2체배 수단(431)(433)은 제1 및 제2파형 변환 수단(410)(420)이 출력하는 구형파의 상승에지 및 하강에지를 검출하여 상기 마그네틱 픽업 센서부(200)로부터 출력된 정현파 신호의 2배 주파수를 가지는 신호를 발생시키는 것이다.That is, the first and second multiplication means 431 and 433 detect the rising edge and the falling edge of the square wave output by the first and second waveform converting means 410 and 420 so as to detect the magnetic pickup sensor. It is to generate a signal having a frequency twice the sine wave signal output from (200).

상기 제1 및 제2의 2체배 수단(431)(433)으로부터 출력된 신호는 합성수단(435)에서 오아게이트가 논리합 하여 상기 마그네틱 픽업 센서부(200)가 출력하는 정현파 신호의 4배 주파수를 가지는 펄스 신호를 발생한다(도 4g). The signal output from the first and second multiplication means 431 and 433 is four times the frequency of the sinusoidal signal output from the magnetic pickup sensor unit 200 by the OR gate in the combining means 435. Branches generate a pulse signal (FIG. 4G).

상기 카운터부(500)에서는 상기 합성수단(435)에서 발생하는 신호를 단위 시간 간격으로 카운트하여 엔진의 회전속도를 계산한다.The counter unit 500 calculates the rotational speed of the engine by counting the signals generated by the synthesizing means 435 at unit time intervals.

상기 속도 제어부(600)는 상기 카운터부(500)에 의해 계산된 엔진 회전 속도 값과 속도 지령에 따른 값을 비교하고 그 결과에 따라 엔진의 속도 제어 신호를 출 력한다. 즉 카운터부(500)에 의해 계산된 엔진 회전 속도 값과 속도 지령에 따른 값에 차이가 있는 경우 가버너 액츄에이터부(700)의 코일로 보내는 전류치를 변화시켜 가버너 액츄에이터부(700)를 회전시킨다.The speed controller 600 compares the engine rotational speed value calculated by the counter unit 500 with a value according to the speed command and outputs an engine speed control signal according to the result. That is, when there is a difference between the value of the engine rotation speed calculated by the counter unit 500 and the value according to the speed command, the governor actuator unit 700 is rotated by changing the current value sent to the coil of the governor actuator unit 700. .

상기 가버너 액츄에이터부(700)는 상기 속도 제어 신호에 따라 엔진의 연료 공급량을 조절하여 엔진의 회전 속도를 가변시키게 된다.The governor actuator 700 adjusts the fuel supply amount of the engine according to the speed control signal to change the rotation speed of the engine.

제어샘플링 주기가 20msec이고 플라이 휠의 치의 개수가 100개라 하자. 플라이 휠의 치(teeth) 한 개가 하나의 정현파 신호를 발생시키는데, 본 발명에 의하면 상기 마그네틱 픽업 센서부(200)에서 출력하는 정현파 신호의 4배 주파수를 가지는 펄스 신호를 발생시킬 수 있으므로 총 400개의 펄스를 만들 수 있다. 이에 따라 속도 궤환 분해능을 계산해 보면 다음과 같다.Assume that the control sampling period is 20 msec and the number of teeth of the flywheel is 100. One tooth of the flywheel generates a sinusoidal signal. According to the present invention, since a pulse signal having a frequency four times the sinusoidal signal output from the magnetic pickup sensor unit 200 can be generated, a total of 400 You can create a pulse. Accordingly, the velocity feedback resolution is calculated as follows.

속도궤환 분해능 = 60/(N*TS)= 60/(4*100*0.02) = 7.5 [rpm]Velocity feedback resolution = 60 / (N * T S ) = 60 / (4 * 100 * 0.02) = 7.5 [rpm]

여기서, N은 플라이 휠의 치의 개수이고, TS 는 제어샘플링 주기이며, rpm 은 분당 회전수이다.Where N is the number of teeth of the flywheel, T S is the control sampling period, and rpm is the revolutions per minute.

따라서, 기존의 정현파 신호만을 가지고 카운트 할 때보다 정현파 신호의 위상을 90도 이동시킨 여현파 신호를 같이 이용하여 보다 높은 속도궤환 분해능을 얻을 수 있다.Therefore, higher speed feedback resolution can be obtained by using a cosine wave signal in which the phase of the sine wave signal is shifted by 90 degrees than in the case of counting only the sinusoidal signal.

상기 제1파형 변환 수단(410)으로부터 출력된 구형파 신호는 상기 에러 검출부(800)의 제1검출부(810)에서 D-플립플롭(811)에 클럭신호(CLK)로 인가되고, 상기제2파형 변환 수단(420)으로부터 출력된 구형파 신호는 상기 에러 검출부(800)의 제1검출부(810)에서 D-플립플롭(811)의 입력단자로 입력된다. 그러면 상기 D-플립플롭(811)은 상기 제1파형 변환 수단(410)으로부터 출력된 구형파 신호의 상승에지에서 상기 제2파형 변환 수단(420)으로부터 출력된 구형파 신호의 상태를 검출하게 된다(도 4h). The square wave signal output from the first waveform converting means 410 is applied to the D-flip flop 811 as a clock signal CLK by the first detector 810 of the error detector 800, and the second waveform is output. The square wave signal output from the converting means 420 is input to the input terminal of the D-flip flop 811 from the first detector 810 of the error detector 800. Then, the D-flip-flop 811 detects the state of the square wave signal output from the second waveform conversion means 420 at the rising edge of the square wave signal output from the first waveform conversion means 410 (Fig. 4h).

또한, 상기 제1파형 변환 수단(410)으로부터 출력된 구형파 신호는 상기 에러 검출부(800)의 제2검출부(820)에서 인버터(821)를 통해 반전되어 D-플립플롭(823)에 클럭신호로 인가되고, 상기 제2파형 변환 수단(420)으로부터 출력된 구형파 신호는 상기 에러 검출부(800)의 제2검출부(820)에서 인버터(822)를 통해 반전되어 D-플립플롭(823)의 입력단자로 입력된다. 그러면 상기 D-플립플롭(823)은 상기 제1파형 변환 수단(410)으로부터 출력된 구형파 신호의 하강에지에서 상기 제2파형 변환 수단(420)으로부터 출력된 구형파 신호의 상태를 검출하게 된다(도 4i). In addition, the square wave signal output from the first waveform converting means 410 is inverted through the inverter 821 by the second detector 820 of the error detector 800 as a clock signal to the D-flip flop 823. The square wave signal applied and output from the second waveform converting means 420 is inverted through the inverter 822 in the second detector 820 of the error detector 800 to be input to the D-flop flop 823. Is entered. Then, the D-flip-flop 823 detects the state of the square wave signal output from the second waveform converting means 420 at the falling edge of the square wave signal output from the first waveform converting means 410 (FIG. 4i).

그리고 상기 제1 및 제2검출부(810)(820)의 출력신호는 앤드게이트로 구성된 비교수단(830)을 통해 논리 곱됨으로써 에러 검출 신호를 출력하게 된다(도 4j). 이 경우 상기 에러 검출 신호로는 하이 신호가 출력되며 하이 신호가 출력되지 않는 경우 ECU(Electronic Control Unit)에서는 이를 에러로 인식하여 필요한 소정의조치를 취하게 된다.In addition, the output signals of the first and second detectors 810 and 820 are logically multiplied by the comparing means 830 composed of an AND gate, thereby outputting an error detection signal (FIG. 4J). In this case, a high signal is output as the error detection signal, and when the high signal is not output, the ECU (Electronic Control Unit) recognizes this as an error and takes a necessary action.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 실시 할 수 있다. 즉, 상기에서는 주파수 체배부가 마그네틱 픽업 센서의 신호를 4체배 하는 4체배기를 사용하는 것을 예로 들어 설명하였으나 본 발명을 실시함에 있어서는 이에 한정 되지 않고 6체배기 또는 8체배기 등을 비롯한 각 종 체배기를 사용할 수도 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and can be variously modified and implemented by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. That is, the frequency multiplier has been described using four multipliers for multiplying the signal of the magnetic pickup sensor by way of example, but the present invention is not limited to this and various multipliers including six multipliers or eight multipliers are used. It may be.

또한, 상기에서는 에러 검출부가 제1파형 변환수단의 출력신호를 클럭신호로 사용하고, 제2파형 변환 수단의 출력신호를 에러의 발생을 판정하기 위한 입력신호로 사용하였으나, 제2파형 변환 수단의 출력신호를 클럭신호로 사용하고,제1파형 변환 수단의 출력신호를 입력신호로 사용하여 에러의 발생 여부를 판정하게 구성할 수도 있다.
In addition, although the error detector uses the output signal of the first waveform converting means as a clock signal and the output signal of the second waveform converting means as an input signal for determining occurrence of an error, The output signal may be used as a clock signal and the output signal of the first waveform converting means may be used as an input signal to determine whether an error has occurred.

이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 동일한 플라이 휠 기어 치수에서도 플라이 휠 치수의 복수배 주파수에 해당하는 펄스를 가지게 됨으로 인해 속도궤환 분해능을 향상시켜 전자식 가버너의 속도 제어 성능을 향상 시키는 효과가 있다. According to the present invention described above, since the same flywheel gear dimensions have a pulse corresponding to a multiple of the frequency of the flywheel dimensions, the speed feedback resolution is improved to improve the speed control performance of the electronic governor.

Claims (8)

엔진의 회전속도를 검출하여 검출신호를 출력하는 마그네틱 픽업 센서부;A magnetic pickup sensor unit detecting a rotational speed of the engine and outputting a detection signal; 상기 마그네틱 픽업 센서부의 검출신호를 그 검출신호의 복수배의 주파수를 가지는 구형파 신호로 변환하는 주파수 체배부;A frequency multiplier for converting the detection signal of the magnetic pickup sensor unit into a square wave signal having a frequency multiple of the detection signal; 상기 주파수 체배부의 출력신호를 단위시간 간격으로 카운트하여 엔진의 회전 속도를 계산하는 카운터부;A counter unit for counting the output signal of the frequency multiplier at unit time intervals to calculate a rotation speed of the engine; 상기 카운터부의 엔진 회전 속도 값과 속도 지령에 따른 값을 비교하고 그 결과에 따라 속도 제어 신호를 출력하는 속도제어부; 및A speed control unit for comparing the engine rotational speed value with the counter command value and outputting a speed control signal according to the result; And 상기 속도 제어부의 속도 제어 신호에 따라 엔진의 연료 공급량을 조절하여 엔진의 회전속도를 가변시키는 가버너 액츄에이터부A governor actuator unit configured to vary the rotational speed of the engine by adjusting the fuel supply amount of the engine according to the speed control signal of the speed controller. 로 이루어지고, Made up of 상기 주파수 체배부는;The frequency multiplier; 상기 마그네틱 픽업 센서부의 검출신호의 제로 크로싱을 검출하여 구형파 신호로 변환하는 제1파형 변환 수단;First waveform conversion means for detecting a zero crossing of the detection signal of the magnetic pickup sensor unit and converting the detected signal into a square wave signal; 상기 마그네틱 픽업 센서부의 검출신호의 위상을 90도 이동시킨 후 제로크로싱을 검출하여 구형파 신호로 변환하는 제2파형 변환 수단; 및Second waveform conversion means for shifting the phase of the detection signal of the magnetic pickup sensor unit by 90 degrees and detecting zero crossing to convert the phase signal into a square wave signal; And 상기 제1 및 제2파형 변환 수단이 출력하는 두 개의 구형파 신호의 상승에지 및 하강에지를 검출하여 상기 마그네틱 픽업 센서의 검출신호의 4배 주파수를 가지는 신호를 발생하는 4체배 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자식 가버너. Fourth multiplication means for detecting the rising edge and the falling edge of the two square wave signals output by the first and second waveform conversion means for generating a signal having a frequency four times the detection signal of the magnetic pickup sensor Electronic governor 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마그네틱 픽업 센서부와 제1 및 제2파형 변환 수단의 사이에;Between the magnetic pickup sensor unit and first and second waveform converting means; 상기 마그네틱 픽업 센서부의 검출신호를 증폭하는 증폭수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 가버너.And an amplifying means for amplifying the detection signal of the magnetic pickup sensor unit. 제1항에 있어서, 상기 4체배 수단은; The method of claim 1, wherein the multiplication means; 상기 제1파형 변환 수단이 출력하는 구형파의 상승에지 및 하강에지를 검출하여 상기 마그네틱 픽업 센서부의 검출신호의 2배 주파수를 가지는 신호를 발생하는 제1의 2체배 수단; First multiplication means for detecting a rising edge and a falling edge of the square wave output by the first waveform conversion means and generating a signal having a frequency twice the detection signal of the magnetic pickup sensor; 상기 제2파형 변환 수단이 출력하는 구형파의 상승에지 및 하강에지를 검출하여 상기 마그네틱 픽업 센서부의 검출신호의 2배 주파수를 가지는 신호를 발생하는 제2의 2체배 수단; 및Second multiplication means for detecting rising and falling edges of the square wave output by the second waveform converting means and generating a signal having a frequency twice the detection signal of the magnetic pickup sensor; And 상기 제1 및 제2의 2체배 수단이 출력하는 신호를 합성하여 상기 마그네틱 픽업 센서부의 검출신호의 4배 주파수를 가지는 신호를 발생하는 합성수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 가버너. And a synthesizing means for synthesizing a signal output by the first and second multiplication means and generating a signal having a frequency four times the detection signal of the magnetic pickup sensor unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2파형 변환 수단이 출력하는 두 개의 구형파 신호의 상태를 검사하여 에러 검출 신호를 출력하는 에러 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 가버너.And an error detector for inspecting a state of two square wave signals output by the first and second waveform converting means and outputting an error detection signal. 제5항에 있어서, 상기 에러 검출부는;The apparatus of claim 5, wherein the error detection unit; 상기 제1파형 변환 수단이 출력하는 구형파의 상승에지에서 상기 제2파형 변환 수단이 출력하는 구형파의 상태를 출력하는 제1검출부;A first detector for outputting a state of a square wave output by the second waveform converting means at a rising edge of the square wave output by the first waveform converting means; 상기 제1파형 변환 수단이 출력하는 구형파의 하강에지에서 상기 제2파형 변환 수단이 출력하는 구형파의 상태를 출력하는 제2검출부; 및A second detector for outputting a state of the square wave output by the second waveform converting means at the falling edge of the square wave output by the first waveform converting means; And 상기 제1 및 제2검출부의 출력 신호를 비교하여 에러 검출 신호를 출력하는 비교수단으로 구성됨을 특징으로 하는 전자식 가버너. And an comparing means for comparing the output signals of the first and second detectors and outputting an error detection signal. 제5항에 있어서, 상기 에러 검출부는;The apparatus of claim 5, wherein the error detection unit; 상기 제2파형 변환 수단이 출력하는 구형파의 상승에지에서 상기 제1파형 변환 수단이 출력하는 구형파의 상태를 출력하는 제1검출부;A first detector for outputting a state of the square wave output by the first waveform converting means at the rising edge of the square wave output by the second waveform converting means; 상기 제2파형 변환 수단이 출력하는 구형파의 하강에지에서 상기 제1파형 변환 수단이 출력하는 구형파의 상태를 출력하는 제2검출부; 및A second detector for outputting a state of the square wave output by the first waveform converting means at the falling edge of the square wave output by the second waveform converting means; And 상기 제1 및 제2검출부의 출력 신호를 비교하여 에러 검출 신호를 출력하는 비교수단으로 구성됨을 특징으로 하는 전자식 가버너. And an comparing means for comparing the output signals of the first and second detectors and outputting an error detection signal. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 비교수단은;The apparatus of claim 6 or 7, wherein the comparing means comprises: 상기 제1 및 제2검출부의 출력신호를 논리 곱하는 앤드 게이트인 것을 특징으로 하는 전자식 가버너. And an AND gate which logically multiplies the output signals of the first and second detectors.
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