KR19990008680A - 차량 발전기의 고장 자동 진단 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 발전기(alternator)의 고장 자동 진단회로에 관한 것으로, 특히 발전기의 출력측의 선로에 흐르는 전류량과 엔진의 회전수를 검출하여 고장 상태를 진단하는 회로에 관한 것이다. 상기의 회로는 엔진의 회전에 따라 회전되어 소정량의 전압을 발전하는 발전기와, 상기 발전기의 출력에 접속되어 충전되는 배터리와, 상기 발전기의 출력측 선로에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지기 및 상기 감지된 전류를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환기와, 상기 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출기와, 상기 검출된 엔진 회전수에 대응한 발전전압 값과 상기 전류-전압 변환기의 출력 값을 비교하여 발전기의 고장를 판단하여 고장 알람신호를 발생하는 제어기와, 상기 제어기로부터의 고장 알람신호에 응답하여 발전기의 고장상태를 사용자에게 경보하는 경보기로 구성된다.

Description

차량 발전기의 고장 자동 진단 회로

본 발명은 차량 발전기(alternator)의 고장 자동 진단회로에 관한 것으로, 특히 발전기의 출력측의 선로에 흐르는 전류량과 엔진의 회전수를 검출하여 고장 상태를 진단하는 회로에 관한 것이다.

내연기관을 동력발생장치로 사용하는 차량은 점화 플러그에 고전압을 인가하기 위한 전원발생장치, 예를 들면, 발전기와 초기에 시동모터를 구동함과 동시에 점화를 위한 시동전압을 공급하는 배터리를 구비하고 있다. 상기 배터리는 발전기에서 발전되는 전압에 의해 충전된다.

상기와 같은 구성을 갖는 대다수의 차량에서, 주행도중 엔진의 회전에 연동하여 소정 레벨의 전압을 발전하는 발전기가 고장나는 경우 배터리의 전압이 전원을 필요로 하는 각 부하로 공급된다. 따라서, 발전기가 고장난 상태에서 소정시간동안 계속하여 주행하게되면 배터리의 전압이 지속적으로 방전되어 배터리의 충전전압이 규정된 전압 이하로 떨어진다.

방전으로 인하여 배터리의 전압이 규정된 전압 이하로 떨어지면, 점화 플러그에 고전압을 공급하지 못하게되어 결국 점화가 되지 않아 더 이상 주행을 할 수 없게되어 불가피하게 견인 조치를 하여야 한다. 따라서, 내연기관의 차량에서는 발전기의 정상여부 상태를 주기적으로 검사하여 관리하여야 한다.

그러나, 현재 대다수의 내연기관 차량에서는 발전기의 이상 유무를 자동으로 검출하여 알람하는 장치가 없어 정비인 혹은 운전자가 주기점검에 의해 알 수밖에 없어 상기와 같은 견인 조치가 불가피 하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 차량에 탑재된 발전기의 작동 상태를 자동으로 진단하여 고장상태를 자동으로 사용자에게 알려주는 차량 발전기의 고장 자동 진단 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 발전기의 출력측의 선로에 흐르는 전류량을 검출하여 발전기의 고장 유무를 진단하는 회로를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 회전에 따라 회전되어 소정량의 전압을 발전하는 발전기와, 상기 발전기의 출력에 접속되어 충전되는 배터리와, 상기 발전기의 출력측 선로에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지기 및 상기 감지된 전류를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환기와, 상기 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출기와, 상기 검출된 엔진 회전수에 대응한 발전전압 값과 상기 전류-전압 변환기의 출력 값을 비교하여 발전기의 고장를 판단하여 고장 알람신호를 발생하는 제어기와, 상기 제어기로부터의 고장 알람신호에 응답하여 발전기의 고장상태를 사용자에게 경보하는 경보기를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 발전기 출력측의 전류 감지상태를 설명하기 위한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 차량 발전기의 고장 자동 진단 회로를 도시한 나타낸 도면.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 발전기 출력측의 전류 감지상태를 설명하기 위한 개략도이다. 도 1을 참조하면, 엔진(도시하지 않았음)의 회전에 연동회전하여 소정 레벨의 전압을 발전하는 발전기(여기서, 설명되는 발전기는 교류 발전기이나 정류회로를 내장하여 직류전압을 출력하는 것이다.) 10의 출력축 선로에는 선로에 흐르는 전류를 검출하는 전류 감지기 12가 결합되어 있다. 또한, 상기 발전기 10의 출력측 선로는 충전가능하는 배터리 14의 양극(+)에 접속되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 차량 발전기의 고장 자동 진단 회로를 도시한 나타낸 도면이다. 여기서, 참조번호 16은 전류를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환기(이하 IVC라 칭함)으로서, 전류 감지기 12에 의해 감지된 전류를 전압으로 변환한다. 그리고, 참조번호 18은 엔진 회전수 검출기(이하 rpm 센서라 칭함)로서 엔진의 회전수에 대응한 펄스신호를 발생한다. 참조번호 20은 엔진 회전수에 대응한 발전전압의 관계 테이블이 마스킹된 롬과 데이타 억세스용 램을 가지는 제어기로서, 상기 rpm 센서 18의 출력과 IVC 16의 출력을 입력하여 발전기 10의 고장을 진단하고, 고장시 경보신호를 발생하는 기능이 부가되어 있다. 끝으로, 제어기 20의 출력노드에 접속된 참조번호 22는 상기 제어기 20로부터 출력되는 경보신호에 의해 차량에 탑승자에게 알람하는 경보이다.

상술한 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 발전기의 고장 진단 및 경보과정을 설명한다.

지금, 엔진이 회전되면 밸트등의 동력전달부품에 의해 연결된 발전기 10도 회전된다. 상기 발전기 10가 회전되면 단위 시간당의 회전수에 대응하는 전압이 발전되어 출력측의 선로로 공급된다. 이때, 상기 발전기 10의 출력측 선로에 결합된 전류 감지기 12는 상기 출력측 선로로 흐르는 전류량을 감지하여 출력단자에 접속된 IVC 16에 공급한다.

상기와 같은 전류 감지기 12는 이 전류 센싱 분야에서 널리 이용되는 전류 트랜스포머(current transformer)(CT 변류기) 혹은 홀센서(hall sensor)등을 이용할 수 있으며, 물리적으로 발전기 10의 출력측 선로에 연결되지 않는다.

상기 IVC 16는 상기 전류 감지기 12에 의해 감지된 전류를 전압으로 변환하여 제어기 20로 공급한다. 이때, 상기 제어기 20의 또다른 단자로는 엔진의 회전수를 검출하는 rpm 센서 18의 출력이 입력되고 있다. 상기 rpm 센서 18은 엔진의 회전수에 대응하는 펄스를 발생하는 것으로 엔진의 회전수에 비례하여 단위 시간당의 펄스의 개수가 변환된다.

상기와 같이 rpm 센서 18로부터 출력되는 엔진 회전수 검출신호를 입력한 제어기 20는 내부의 롬 영역에 설정된 발전 전압 테이블로부터 상기 rpm 센서 18의 출력에 대응한 발전전압 값을 읽어 IVC 16로부터 출력되는 발전기 12의 발전전압 값과 비교한다. 상기 제어기 22내의 롬 영역에 저장된 발전 전압 테이블은 엔진 회전수에 대응한 발전전압의 값을 데이타화하여 저장한 것을 의미한다.

상기와 같은 비교결과 상기 검출된 엔진 회전수에 대응한 발전전압 값보다 상기 IVC 16로부터 출력되는 전압값이 매우 작은 경우에는 발전기 10가 고장이라고 진단하여 경보신호를 발생한다. 상기 발생된 경보신호는 출력단자에 접속된 경보기 22에 입력되며, 상기 경보기 22는 경보신호의 입력에 응답하여 발전기 10가 고장난다는 메세지를 운전자에게 알람한다. 본 발명에서 메세지라함은 음성 혹은 표시를 위한 디스플레이를 모두 포함한다. 음성인 경우에는 스피커 혹은 부저등을 이용하여 경보하며, 디스플레이인 경우에는 램프 혹은 LCD등과 같은 표시장치등을 이용한다.

따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 회로는 엔진이 회전되는 상태에서 발전기의 전류량을 검출하여 차량 발전기의 고장 상태를 진단하고, 운전자에게 경보하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량 발전기 고장 진단 회로는 발전기로부터 출력되는 전류량을 검출하여 발전기의 이상유무를 진단하고, 고장시 운전자에게 신속하게 알람함으로써 위급한 상황에 빠지지 않게하므로써 운전자의 편의를 도모할 수 있다.

Claims (6)

1. 엔진의 회전에 따라 회전되어 소정량의 전압을 발전하는 발전기의 고장 자동 진단 회로에 있어서,

   상기 발전기의 출력측 선로에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지기 및 상기 감지된 전류를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환기와,

   상기 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출기와,

   상기 검출된 엔진 회전수에 대응한 발전전압 값과 상기 전류-전압 변환기의 출력 값을 비교하여 발전기의 고장를 판단하여 고장 알람신호를 발생하는 제어기를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 차량 발전기의 고장 자동 진단 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 고장 알람 신호에 응답하여 차량내의 탑승자에게 발전기의 고장상태를 경보하는 경보기를 더 구비함을 특징으로 하는 차량 발전기의 고장 자동 진단 회로.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전류 감지기는 커런트 트랜스포머임을 특징으로 하는 차량 발전기의 고장 자동 진단 회로.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전류 감지기는 홀 센서임을 특징으로 하는 차량 발전기의 고장 자동 진단 회로.
5. 제2항에 있어서, 상기 경보기는 상기 고장 알람 신호에 응답하여 발전기의 고장 상태를 음성으로 알람하는 회로임을 특징으로 하는 차량 발전기의 고장 자동 진단 회로.
6. 제2항에 있어서, 상기 경보기는 상기 고장 알람 신호에 응답하여 발전기의 고장 상태를 디스플레이하는 표시기임을 특징으로 하는 차량 발전기의 고장 자동 진단 회로.