KR101592593B1 - 차량용 센서의 전원 공급 장치 - Google Patents

차량용 센서의 전원 공급 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에 완충부재(1)를 통하여 장착됨으로써 진동이 절연되도록 장착되는 차량구성부품(3)과; 상기 완충부재(1)에 내장되어 차량에서 발생되는 진동에 의해 기전력을 발생시키도록 된 압전소자(5)와; 상기 압전소자(5)에서 발생된 전기를 차량의 운행에 필요한 상태를 감지하는 센서(7)로 공급하는 전선(9)을 포함하여 구성됨으로써, 차량에서 발생되는 진동을 이용하여 전기를 발전하여, 전기를 공급받아야 하는 센서의 전원으로 제공할 수 있도록 함으로써, 차량에 탑재된 배터리의 전력 소모량을 저감시킴으로써, 궁극적으로 차량의 에너지 효율성을 향상시키고 연비를 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

차량용 센서의 전원 공급 장치{Electric Power Supply for Sensor of Vehicle}
본 발명은 차량용 센서의 전원 공급 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기를 입력 받아 작동됨으로써, 차량의 운행에 필요한 각종 상태에 대한 정보를 센싱하는 센서에서 필요로 하는 동작 전원을 공급해 주도록 하는 기술에 관한 것이다.
차량에는 차량의 운행에 필요한 각종 물리적, 화학적 상태에 대한 정보를 센싱하기 위한 센서(예컨대 AFS(Air Flow Sensor), WTS(Water Temperature Sensor, APS (Accelerator Position Sensor 등)가 다수 탑재되어 있는데, 이러한 센서들 중에는 그 동작에 필요한 전기를 상시 공급받아야 하는 것이 있으며, 종래에는 이러한 센서들은 차량에 탑재되어 있는 배터리로부터 전기를 공급받을 수 있도록 되어 있다.
상기와 같이 전기를 공급받는 센서들은 비교적 크지 않은 전력을 소모하기는 하지만, 지속적으로 배터리로부터 전기를 공급받으므로, 배터리의 전기 소모를 증가시키는 요인으로 작용한다.
한편, 에어클리너는 도 1에 도시된 바와 같이 완충부재(500)를 통하여 차체 또는 파워트레인에 고정된다. 즉, 에어클리너박스(502)에 형성된 장착구멍(504)에 칼라(506)와 인슐레이터(508)로 이루어진 완충부재(500)를 삽입하여 에어클리너박스(502)가 차체나 엔진 등에 고정되도록 함으로써, 차체 또는 파워트레인으로부터 에어클리너박스(502)로 전달되는 진동을 절연하도록 하고 있다.
본 발명은 차량에서 발생되는 진동을 이용하여 전기를 발전하여, 전기를 공급받아야 하는 센서의 전원으로 제공할 수 있도록 함으로써, 차량에 탑재된 배터리의 전력 소모량을 저감시킴으로써, 궁극적으로 차량의 에너지 효율성을 향상시키고 연비를 향상시킬 수 있도록 한 차량용 센서의 전원 공급 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 센서의 전원 공급 장치는
차량에 완충부재를 통하여 장착됨으로써 진동이 절연되도록 장착되는 차량구성부품과;
상기 완충부재에 내장되어 차량에서 발생되는 진동에 의해 기전력을 발생시키도록 된 압전소자와;
상기 압전소자에서 발생된 전기를 차량의 운행에 필요한 상태를 감지하는 센서로 공급하는 장치;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차량에서 발생되는 진동을 이용하여 전기를 발전하여, 전기를 공급받아야 하는 센서의 전원으로 제공할 수 있도록 함으로써, 차량에 탑재된 배터리의 전력 소모량을 저감시킴으로써, 궁극적으로 차량의 에너지 효율성을 향상시키고 연비를 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 에어클리너박스의 장착 구조를 설명한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 센서의 전원 공급 장치의 일 실시예를 설명한 도면,
도 3은 도 2의 실시예를 입체도로 표현한 도면,
도 4는 도 3의 요부 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명 실시예는 차량에 완충부재(1)를 통하여 장착됨으로써 진동이 절연되도록 장착되는 차량구성부품(3)과; 상기 완충부재(1)에 내장되어 차량에서 발생되는 진동에 의해 기전력을 발생시키도록 된 압전소자(5)와; 상기 압전소자(5)에서 발생된 전기를 차량의 운행에 필요한 상태를 감지하는 센서(7)로 공급하는 장치(9)을 포함하여 구성된다.
즉, 차량에서는 엔진 등과 같은 가진 장치에 의해 운행 중에는 항상 진동이 발생하므로, 압전소자(5)가 상기 진동에 대하여 전기를 발생시키는 특성을 이용하여, 상기한 바와 같은 진동에 의해 압전소자(5)가 발생시키는 전기를 센서(7)의 공급 전원으로 이용하도록 한 것이다.
여기서, 상기 압전소자(5)에서 발생된 전기를 차량의 운행에 필요한 상태를 감지하는 센서(7)로 공급하는 장치(9)는 전선으로 구성하였다.
본 실시예에서 상기 완충부재(1)는 탄성재질의 인슐레이터(11)와, 상기 인슐레이터(11) 내경부에 삽입되는 칼러(13)로 이루어지고, 상기 압전소자(5)는 상기 인슐레이터(11)의 내부에 일체로 성형된 구조이다.
따라서, 상기 압전소자(5)의 파손을 방지할 수 있고, 조립 작업시에도 별도의 부품으로 압전소자(5)를 장착하지 않아도 되므로, 조립성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서 상기 차량구성부품(3)은 상기 완충부재(1)를 통하여 차체에 장착되도록 구성하였으나, 차량의 엔진과 변속기로 이루어진 파워트레인에 직접 장착되도록 구성할 수도 있을 것이다.
한편, 본 실시예에서 상기 차량구성부품(3)은 엔진(15)으로 흡입되는 공기를 여과하는 에어클리너(17)로 하였고, 상기 센서(7)는 엔진으로 흡입되는 공기의 양을 측정하는 AFS(19)로 하였으나, 물론 이외에도 차량에 장착되어 엔진 및 파워트레인으로부터 발생되는 진동에 대하여 완충부재로 진동 절연된 상태로 장착되는 다른 부품이 상기 차량구성부품으로 사용될 수 있을 것이며, 상기 센서도 AFS 이외에 구동에 전기를 필요로 하는 다른 센서도 가능할 것이다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
엔진 및 파워트레인에서는 차량의 운행 중에는 지속적으로 진동이 발생하게 마련이고, 이에 의해 상기 완충부재(1)는 차량구성부품(3)과 차체 사이의 진동에 의해 지속적 신축하면서 진동을 절연하도록 한다.
상기한 바와 같은 완충부재(1)의 진동절연 작용 동안에, 상기 완충부재(1)에 내장된 압전소자(5)는 지속적으로 압축력과 인장력이 반복하여 교차하여 작용되고, 이러한 현상에 의해 상기 압전소자(5)에서는 기전력이 발생된다.
상기한 바와 같이 발생된 기전력은 상기 전선(9)을 통하여 센서(7)로 공급됨으로써, 상기 센서(7)는 구동에 필요한 전원을 안정적으로 공급받을 수 있게 된다.
물론, 상기 압전소자(5)에서 발생되는 기전력을 보다 안정화된 상태로 가공하여 상기 센서(7)로 제공하도록 하기 위하여 상기 전선(9)의 중간에 안정화회로 등을 더 추가하여 구비하는 것도 가능할 것이다.
상기 센서(7)에서는 상기 공급받은 전력으로 작동되어, 차량의 컨트롤러에 필요한 정보를 전기적 신호로 생성하여 공급하게 된다.
1; 완충부재
3; 차량구성부품
5; 압전소자
7; 센서
9; 전선
11; 인슐레이터
13; 칼러
15; 엔진
17; 에어클리너
19; AFS

Claims (7)

  1. 차량에 완충부재를 통하여 장착됨으로써 진동이 절연되도록 장착되는 차량구성부품과;
    상기 완충부재에 내장되어 차량에서 발생되는 진동에 의해 기전력을 발생시키도록 된 압전소자와;
    상기 압전소자에서 발생된 전기를 차량의 운행에 필요한 상태를 감지하는 센서로 공급하는 장치;를 포함하고,
    상기 완충부재는 탄성재질의 인슐레이터와, 상기 인슐레이터 내부에 삽입되는 칼러로 이루어지고;
    상기 압전소자는 상기 인슐레이터의 내부에 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 차량용 센서의 전원 공급 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량구성부품은 상기 완충부재를 통하여 차체에 장착되는 것
    을 특징으로 하는 차량용 센서의 전원 공급 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량구성부품은 상기 완충부재를 통하여 차량의 엔진과 변속기로 이루어진 파워트레인에 장착되는 것
    을 특징으로 하는 차량용 센서의 전원 공급 장치.
  5. 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량구성부품은 엔진으로 흡입되는 공기를 여과하는 에어클리너이고;
    상기 센서는 엔진으로 흡입되는 공기의 양을 측정하는 AFS인 것
    을 특징으로 하는 차량용 센서의 전원 공급 장치.
  6. 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전소자에서 발생된 전기를 차량의 운행에 필요한 상태를 감지하는 센서로 공급하는 장치는 전선으로 이루어진 것
    을 특징으로 하는 차량용 센서의 전원 공급 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 압전소자에서 발생되는 기전력을 보다 안정화된 상태로 가공하여 상기 센서로 제공하도록 하기 위하여, 상기 전선의 중간에 구비된 안정화회로를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 센서의 전원 공급 장치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004100840A (ja) 2002-09-10 2004-04-02 Takenaka Komuten Co Ltd 振動源支持装置
JP2005536173A (ja) 2002-08-09 2005-11-24 メセル アクティエボラグ 振動エネルギーの変換方法及び装置

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