KR101714247B1 - 알터네이터 가변 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 알터네이터 가변 제어 장치는, 엔진 상태를 확인하고 목표 발전량을 산출하는 제어기; 상기 목표 발전량에 따라 발전하여 발전 전원을 생성하고, 상기 엔진 상태의 확인 결과에 따라 상기 발전에 대한 응답성을 가변 제어하는 알터네이터; 및 상기 발전 전원으로 충전되는 배터리;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

알터네이터 가변 제어 장치 및 방법{Apparatus and Method for controlling alternator variably}
본 발명은 알터네이터 제어 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 엔진 조건에 따른 알터네이터의 응답성 가변 제어를 통하여 아이들 부밍 개선 및/또는 전압 제어를 최적화하는 알터네이터 가변 제어 장치 및 방법에 대한 것이다.
일반적으로 차량용 전원은 배터리를 사용하나 상기한 배터리는 충전을 하지 않고 사용하게 되면 서서히 능력이 저하되어 결국은 사용할 수 없다. 따라서, 배터리는 사용할 때마다 가능한 신속하게 충전할 필요가 있다.
상기한 충전장치는 다른 전장품 부하(점화장치, 헤드램프, 라디오, 에어컨 등)에 배터리를 대신하여 전류를 공급하며, 상기한 충전장치 중 하나의 구성을 이루는 것이 알터네이터이다. 일반적으로 정류자로 직류를 직접 만드는 제너레이터 타입의 알터네이터를 써왔으나, 현재는 반도체가 발달하면서 교류를 생성해 다이오드를 이용하여 직류로 변화시키는 알터네이터를 대부분 사용하고 있다.
일반적으로 시동 직후에 알터네이터가 차량에 필요한 전기 에너지를 공급하도록 작동되고, 레귤레이터는 알터네이터의 발전 전압을 일정하게 유지해 주는 기능을 한다.
부연하면, 엔진 ECU(Engine Control Unit)의 목표 발전값에 따라 발전을 하고, 엔진 ECU로 알터네이터의 발전량 신호를 송신한다. 이때 레귤레이터 내부의 PI(Proportional Integral) 제어값 설정에 따라 응답성이 고정값으로 셋팅된다.
따라서, 응답성을 빠르게 제어하면 아이들시, RPM(revolution per minute) 진동(Oscillation) 문제가 발생한다. 즉, 외부 부하에 대한 발전량 변동폭이 과다하게 된다. 이와 달리, 응답성을 느리게 제어하면 풀 부하조건 해제직후 전압 오버슈트 문제가 발생한다. 즉, 과전압 조건이 발생하여 일부 부품 제어 중단(CVVT 제어, Purge 제어 등) 및 고장 진단 불가 문제가 발생한다.
1. 한국공개특허번호 제10-2010-0041131호 2. 한국등록특허번호 제10-778596호(2007.11.15) 3. 한국공개특허번호 제10-2015-0009555호
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 과전압 발생에 따른 차량 성능 이상 및 고장 진단 불가에 따른 문제점을 사전에 예방할 수 있는 알터네이터 가변 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 아이들 부밍 발생에 따른 필드 크레임 발생을 예방할 수 있는 알터네이터 가변 제어 장치 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해 과전압 발생에 따른 차량 성능 이상 및 고장 진단 불가에 따른 문제점을 사전에 예방할 수 있는 알터네이터 가변 제어 장치를 제공한다.
상기 알터네이터 가변 제어 장치는,
차량의 엔진 상태를 확인하고 목표 발전량을 산출하는 제어기;
상기 목표 발전량에 따라 발전하여 발전 전원을 생성하고, 상기 엔진 상태의 확인 결과에 따라 상기 발전에 대한 응답성을 가변 제어하는 알터네이터; 및
상기 발전 전원으로 충전되는 배터리;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 가변 제어는 상기 차량의 상태를 아이들 영역과 운전 영역을 구분하여 상기 알터네이터의 응답성을 가변 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 발전 전원의 제어는 가장 느림(slowest) 모드, 더 느림(slower) 모드, 느림(slow) 모드, 및 정상(normal) 모드를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 가변 제어가 운전 영역이면 상기 발전 전원의 제어는 가장 느림 모드인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 가변 제어가 아이들 영역이면 상기 발전 전원의 제어는 정상 모드인 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 알터네이터와 상기 제어기간의 통신은 LIN(Local Interconnect Network) 통신 방식인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 가변 제어의 설정은 상기 LIN 통신 방식의 알터네이터 제어 메시지 프레임상의 파라 비트의 값에 따라 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 파라 비트의 값은 정상 모드이면 "0"이고, 배터리 없는 모드이면 "1"인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 발전 전원의 제어는 미리 설정되는 기준 전압과의 차이를 적분하여 잔류 편차를 줄이는 PI(Proportional Integral) 제어인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 알터네이터는, 상기 발전 전원을 생성하는 발전 모터; 상기 발전 모터를 제어하는 레귤레이터; 및 상기 발전 전원을 정류하여 상기 배터리에 공급하는 정류 회로;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 제어기가 목표 발전량을 산출하는 단계; 알터네이터가 상기 목표 발전량에 따라 발전하여 발전 전원을 생성하는 단계; 상기 제어기가 차량의 엔진 상태를 확인하는 단계; 확인 결과에 따라 상기 알터네이터가 상기 발전에 대한 응답성을 가변 제어하는 단계; 및 상기 알터네이터가 상기 발전 전원으로 배터리를 충전하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량의 상태에 따라 레귤레이터가 발전 전압을 가변제어함으로써 아이들 부밍 문제 및/또는 과전압 문제를 해소할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 아이들 부밍 발생에 따른 필드 클레임 발생을 예방할 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 알터네이터 가변 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레귤레이터의 일반적인 전압 제어 흐름을 보여주는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 상태에 따른 레귤레이터 제어 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 레귤레이터를 제어하기 위한 제어 메시지의 프레임 구조이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 알터네이터 가변 제어 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 알터네이터 가변 제어 장치(100)의 블럭 구성도이다. 도 1을 참조하면, 상기 알터네이터 가변 제어 장치(100)는, 차량 엔진(10)의 엔진 상태를 체크하고 목표 발전량을 산출하는 제어기(110), 상기 목표 발전량에 따라 발전하여 발전 전원을 생성하고, 상기 엔진 상태를 확인하여 확인 결과에 따라 상기 발전에 대한 응답성을 가변 제어하는 알터네이터(130), 상기 발전 전원으로 충전되는 배터리(140) 등을 포함하여 구성된다.
여기서, 알터네이터(130)는, 상기 발전 전원을 생성하는 발전 모터(120), 상기 발전 모터(120)를 제어하는 레귤레이터(150), 및 상기 발전 전원을 정류하여 상기 배터리(140)에 공급하는 정류 회로(160) 등을 포함하여 구성된다.
차량 엔진(10)은, 엔진 벨트 등과 같은 연결 수단에 의해 발전 모터(120)와 연결된다. 따라서, 차량 엔진(10)의 회전에 따라 발전 모터(120)가 회전하여 발전한다.
차량 엔진(10)은 가솔린을 연료로하는 CVVT(Continuous Variable Valve Timing), DOHC(Double Over Head Camshaft), CVT(Continuous Valve Timing), GDI(Gasoline Direct Injection), MPI(Multi Point Injection) 엔진, 디젤을 연료로하는 CRDI(Commom Rail Direct Injection,), HTI(High dirction Turbo Intercooler), VGT(Variable Geometry Turbocharge) 엔진, 가스를 연료로하는 LPi(Liquid Propane inj ection) 엔진 등이 될 수 있다.
제어기(110)의 연료량 제어신호에 의해 연료량이 조정됨으로써, 차량 엔진(10)의 출력(RPM)이 조정될 수 있다. 조정되는 엔진의 출력(RPM)에 대한 정보는 RPM(revolution per minute) 센싱 신호의 형태로 제어기(110)로 전달된다.
또한, 제어기(110)는 차량 엔진의 엔진 상태를 체크하고 알터네이터(130)에 의한 목표 발전량을 산출한다. 이를 위해 제어기(110)는 알터네이터(130)의 레귤레이터(150)와 통신으로 연결된다.
이때, 레귤레이터(150)와 상기 제어기(110)간의 통신은 LIN(Local Interconnect Network) 통신 방식이 될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, CAN(Controller Area Network), PLC(Power Line Communication), CP(Control Pilot), ZigBee, 및 블루투스 등이 사용될 수 있다.
알터네이터(130)의 레귤레이터(150)는 제어기(110)의 모터구동신호에 의해 제어된다. 특히, 제어기(110)는 차량 엔진의 엔진 상태에 따라 목표 발전값을 산출하고, 이 목표 발전값에 대응하여 레귤레이터(150)에 제어 신호를 전송한다. 또한, 제어기(110)는 차량 엔진으로부터 전달되는 RPM 센싱신호를 모니터링하여, 차량 엔진의 회전수가 목표출력(RPM)값에 도달하도록 차량 엔진 및/또는 알터네이터(130)를 제어한다.
레귤레이터(150)는 회전 속도와 관계없이 발전 모터(120)의 로터 측 필드의 단속에 의한 전류 조절을 통해 발전량(즉, 발전 전압)을 일정하게 유지한다. 레귤레이터(150)는 연결 수단을 통해 발전 모터(120)의 스테이터 및/또는 로터와 연결될 수 있다.
정류 회로(160)는 발전 모터(120)에서 생성되는 발전 전원을 충전 전원으로 변환하는 기능을 수행한다. 부연하면, 발전 전원이 일반적으로 교류이므로, 이를 정류하여 직류 전원으로 변환한다. 이를 위해, 정류 회로(160)는 복수 개의 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), 정류 다이오드 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 정류 동작은 레귤레이터(150)의 구동신호에 의해 수행된다.
배터리(140)는 배터리 셀(미도시)이 직렬 및/또는 병렬로 구성되며, 이 배터리 셀은 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리, 전고체 배터리 등의 전기 차량용 저전압 충전 배터리가 될 수 있다. 특히, 본 발명의 일실시예에서는 전장 부하(전조등, 와이퍼 등을 들 수 있음)에 전원을 공급하는 12V의 배터리일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 고전압 배터리고 가능하다. 고전압 배터리는 100V이상의 전압을 말한다.
도 2는 도 1에 도시된 레귤레이터(도 1의 150)의 일반적인 전압 제어 흐름을 보여주는 개념도이다. 도 2를 참조하면, 레귤레이터(150)는 발전 모터(도 1의 120)로부터 생성된 발전 전원(즉 발전 전압)을 검출한다(단계 S210). 만일 검출된 발전 전원이 미리 설정된 일정 전압 이하이면 레귤레이터(150)가 발전 모터(120)의 로터측 필드의 단속에 의해 전류를 상승 조절한다(단계 S220).
이와 달리, 만일 검출된 발전 전원이 미리 설정된 일정 전압 이상이면 전류를 하강 조절한다(단계 S230). 이러한 단계 S210 내지 단계 S230을 통해 약 12V로 발전 전원을 유지한다(단계 S240).
특히, 레귤레이터(150)가 발전 전원량을 제어하는 발전 전원의 제어에는 아래의 4가지 모드를 갖는다.
① 가장 느림(slowest) 모드
② 더 느림(slower) 모드
③ 느림(slow) 모드
④ 정상(normal) 모드
일반적으로 레귤레이터(150)는 차량의 D단 아이들시, RPM 진동을 줄이기 위해 PI 제어 변수 F-PARA를 "가장 느림(slowest) 모드"로 설정해 놓는다. 이는 D단 아이들시, 차량의 부밍(booming)을 예방에는 효과가 있지만 차량의 전기 Full 부하 사용 시에 배터리 과전압 현상을 야기할 수 있기 때문에 부작용의 우려가 있다.
레귤레이터(150)가 발전 전원의 량을 제어할 때에는 기준 전압과의 차이를 적분하여 잔류 편차를 줄이는 PI(Proportional Integral) 제어를 사용한다. PI 제어는 미소한 잔류편차를 시간적으로 누적하여 비교적 큰 편차를 만든 후 오차를 줄이는 제어 방식이다. 따라서, 차량의 부밍 발생을 제어하기 위해 PI 제어 변수를 SLOWEST로 사용하게 되면 잔류편차를 누적하는 시간이 증가하게 되어 알터네이터 충/방전 응답성이 느려진다. 이에, 제어기(110)가 제어하기 전에 전압 오버슈트가 발생하여 과전압 발생 가능성이 야기된다.
따라서, 본 발명의 일실시예에서는 고정값으로 사용하던 PI 제어 변수를 차량의 엔진 상태에 따라 가변 제어하여 레귤레이터(150)가 발전 전원을 최적의 상태로 제어한다. 부연하면, 아이들 영역과 운전영역(아이들외 영역)으로 구분하여 다음과 같이 적용한다.
① 아이들 영역:
차량의 아이들시, RPM(revolution per minute) 진동(Oscillation) 제어를 위해 PI제어를 가장 느림 모드로 적용한다.
② 운전 영역(아이들외 영역):
순간적인 배터리 과전압 방지를 위해 PI 제어를 정상 모드로 적용한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 상태에 따른 레귤레이터 제어 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 제어기(도 1의 110)가 엔진(도 1의 10)의 엔진 상태를 체크하고 목표 발전량을 산출한다. 이에 따라 알터네이터가 상기 목표 발전량에 따라 발전하여 발전 전원을 생성하며, 응답성 가변 제어를 시작한다(단계 S310).
응답성 가변 제어가 시작됨에 따라, 상기 제어기(도 1의 110)는 상기 엔진 상태가 아이들 상태인지를 확인한다(단계 S320).
확인 결과, 엔진 상태가 아이들 상태이면 제어기(110)는 아이들 영역으로 구분하여 레귤레이터(도 1의 150)를 가장 느림(SLOWEST) 모드로 제어한다(단계 S330). 부연하면, 제어기(110)가 레귤레이터(150)에 전송하는 알터네이터 제어 메시지 프레임(ALT_CONTROL Frame Message)상의 파라 비트(PARA bit)의 값을 "1"로 설정하여 전송한다. 따라서, 이러한 알터네이터 제어 메시지를 수신한 레귤레이터(150)는 가장 느림 모드로 동작한다.
이와 달리, 단계 S320에서, 확인 결과, 엔진 상태가 아이들 상태가 아니면 제어기(110)는 운전영역으로 구분하여 레귤레이터(도 1의 150)를 정상(NORMAL) 모드로 제어한다(단계 S340). 부연하면, 제어기(110)가 레귤레이터(150)에 전송하는 알터네이터 제어 메시지 프레임(ALT_CONTROL Frame Message)상의 파라 비트(PARA bit)의 값을 "0"으로 설정하여 전송한다. 따라서, 이러한 알터네이터 제어 메시지를 수신한 레귤레이터(150)는 정상 모드로 동작한다. 이를 이해하기 쉽게 표로 나타내면 다음과 같다.
엔진 상태 알터네이터(F-PARA) 제어기(PARA-bit) 레귤레이터 제어 동작
운전영역 NORMAL 0 NORMAL 모드로 동작
아이들 영역 SLOWEST 1 SLOWEST 모드로 동작
여기서, 파라 비트의 값은 정상 동작 모드(Normal operation mode)이면 "0"이고, 배터리 없는 모드(Operation mode without battery)이면 "1"인 것을 특징으로 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 레귤레이터를 제어하기 위한 제어 메시지의 프레임 구조이다. 도 4를 참조하면, 다수의 바이트로 이루어지며 각 바이트 마다 MSB(Most Significant Bit)와 LSB(Least Significant Bit)로 구성된다. 또한, Byte 4의 MSB에 PARA 비트(410)가 구성된다.
10: 엔진
100: 알터네이터 가변 제어 장치
110: 제어기
120: 발전 모터
130: 알터네이터
140: 배터리
150: 레귤레이터
160: 정류 회로

Claims (20)

  1. 차량의 엔진 상태를 확인하고 목표 발전량을 산출하는 제어기;
    상기 목표 발전량에 따라 발전하여 발전 전원을 생성하고, 상기 엔진 상태의 확인 결과에 따라 상기 발전에 대한 응답성을 가변 제어하는 알터네이터; 및
    상기 발전 전원으로 충전되는 배터리;를 포함하며,
    상기 가변 제어는 상기 차량의 상태를 아이들 영역과 운전 영역으로 구분하여 상기 알터네이터의 응답성을 가변 제어하고,
    상기 발전 전원의 제어는 미리 설정되는 기준 전압과의 차이를 적분하여 잔류 편차를 줄이는 PI(Proportional Integral) 제어인 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전 전원의 제어는 가장 느림(slowest) 모드, 더 느림(slower) 모드, 느림(slow) 모드, 및 정상(normal) 모드를 갖는 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가변 제어가 운전 영역이면 상기 발전 전원의 제어는 가장 느림 모드인 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 가변 제어가 아이들 영역이면 상기 발전 전원의 제어는 정상 모드인 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 알터네이터와 상기 제어기간의 통신은 LIN(Local Interconnect Network) 통신 방식인 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가변 제어의 설정은 상기 LIN 통신 방식의 알터네이터 제어 메시지 프레임상의 파라 비트의 값에 따라 이루어지는 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 파라 비트의 값은 상기 운전 영역이면 "0"이고, 상기 아이들 영역이면 "1"인 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 장치.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 알터네이터는,
    상기 발전 전원을 생성하는 발전 모터;
    상기 발전 모터를 제어하는 레귤레이터; 및
    상기 발전 전원을 정류하여 상기 배터리에 공급하는 정류 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 장치.
  11. 제어기가 목표 발전량을 산출하는 단계;
    알터네이터가 상기 목표 발전량에 따라 발전하여 발전 전원을 생성하는 단계;
    상기 제어기가 차량의 엔진 상태를 확인하는 단계;
    확인 결과에 따라 상기 알터네이터가 상기 발전에 대한 응답성을 가변 제어하는 단계; 및
    상기 알터네이터가 상기 발전 전원으로 배터리를 충전하는 단계;를 포함하 며,
    상기 가변 제어는 상기 차량의 상태를 아이들 영역과 운전 영역으로 구분하여 상기 알터네이터의 응답성을 가변 제어하고,
    상기 발전 전원의 제어는 미리 설정되는 기준 전압과의 차이를 적분하여 잔류 편차를 줄이는 PI(Proportional Integral) 제어인 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 발전 전원의 제어는 가장 느림(slowest) 모드, 더 느림(slower) 모드, 느림(slow) 모드, 및 정상(normal) 모드를 갖는 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 가변 제어가 운전 영역이면 상기 발전 전원의 제어는 가장 느림 모드인 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 가변 제어가 아이들 영역이면 상기 발전 전원의 제어는 정상 모드인 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 알터네이터와 상기 제어기간의 통신은 LIN(Local Interconnect Network) 통신 방식인 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 가변 제어의 설정은 상기 LIN 통신 방식의 알터네이터 제어 메시지 프레임상의 파라 비트의 값에 따라 이루어지는 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 파라 비트의 값은 상기 운전 영역이면 "0"이고, 상기 아이들 영역이면 "1"인 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 방법.
  19. 삭제
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 알터네이터는,
    상기 발전 전원을 생성하는 발전 모터;
    상기 발전 모터를 제어하는 레귤레이터; 및
    상기 발전 전원을 정류하여 상기 배터리에 공급하는 정류 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알터네이터 가변 제어 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101937265B1 (ko) 2017-09-08 2019-01-10 현대오트론 주식회사 교류 발전기를 갖는 차량 및 그것의 제어 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006054936A (ja) * 2004-08-10 2006-02-23 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車両の駆動装置
KR100778596B1 (ko) 2006-08-10 2007-11-22 현대자동차주식회사 차량용 알터네이터 장치
KR20080042236A (ko) * 2006-11-09 2008-05-15 현대자동차주식회사 차량의 발전 및 충전 제어장치
KR20100041131A (ko) 2008-10-13 2010-04-22 현대자동차주식회사 차량의 발전 제어시스템 및 방법
KR20150009555A (ko) 2012-05-02 2015-01-26 레미 테크놀러지스 엘엘씨 잠금 모드를 갖는 알터네이터

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3775012B2 (ja) * 1997-08-29 2006-05-17 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用ハイブリッド駆動装置
US5986439A (en) 1998-06-12 1999-11-16 Chrysler Corporation Method of controlling an automotive charging system in response to transient electrical loads
JP3775562B2 (ja) * 2000-03-07 2006-05-17 ジヤトコ株式会社 パラレルハイブリッド車両
JP3832237B2 (ja) * 2000-09-22 2006-10-11 日産自動車株式会社 ハイブリッド車の制御装置
JP3666438B2 (ja) * 2001-10-11 2005-06-29 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US7170262B2 (en) 2003-12-24 2007-01-30 Foundation Enterprises Ltd. Variable frequency power system and method of use
US7095214B2 (en) 2004-08-18 2006-08-22 Motorola, Inc. Systems and method for boosting output of an alternator
JP4349418B2 (ja) * 2007-02-13 2009-10-21 株式会社デンソー 車両用発電制御装置
JP4561792B2 (ja) * 2007-08-10 2010-10-13 株式会社デンソー 車両用発電制御装置
JP4502022B2 (ja) * 2008-02-06 2010-07-14 株式会社デンソー 車両用発電制御装置
WO2010146854A1 (ja) * 2009-06-16 2010-12-23 住友重機械エンジニアリングサービス株式会社 クレーン用ハイブリット電源装置およびクレーン用ハイブリット電源装置の制御方法
KR101928435B1 (ko) * 2012-06-19 2018-12-12 삼성전자주식회사 전력 변환 장치 및 이의 제어 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006054936A (ja) * 2004-08-10 2006-02-23 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車両の駆動装置
KR100778596B1 (ko) 2006-08-10 2007-11-22 현대자동차주식회사 차량용 알터네이터 장치
KR20080042236A (ko) * 2006-11-09 2008-05-15 현대자동차주식회사 차량의 발전 및 충전 제어장치
KR20100041131A (ko) 2008-10-13 2010-04-22 현대자동차주식회사 차량의 발전 제어시스템 및 방법
KR20150009555A (ko) 2012-05-02 2015-01-26 레미 테크놀러지스 엘엘씨 잠금 모드를 갖는 알터네이터

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101937265B1 (ko) 2017-09-08 2019-01-10 현대오트론 주식회사 교류 발전기를 갖는 차량 및 그것의 제어 방법

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