KR20080053756A - 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템 및 방법 - Google Patents

엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직류 모터를 이용하여 엔진을 필요로 하는 회전속도로 구동하거나 제동하고 이에 따른 엔진의 상태를 감지함으로써 엔진의 압력, 온도, 토크 및 RPM에 대한 데이터값을 획득하여 엔진의 상태를 용이하게 점검할 수 있는 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 상기 엔진의 구동 또는 제동을 제어하는 제어신호에 따라 직류모터의 구동을 제어하는 직류모터 제어부와; 상기 엔진에 범용 조인트를 통해 접속되고, 상기 직류모터 제어부의 제어에 따라 상기 엔진을 구동하거나 제동할 수 있는 구동력을 생성하는 직류모터와; 상기 직류모터의 구동 또는 제동에 의해 동작되는 엔진의 상태를 감지하여 감지 데이터를 출력하는 센서부와; 상기 센서부로부터 출력되는 감지 데이터를 입력받아 제어부에 제공하고, 제어부로부터 제공되는 제어신호를 직류모터 제어부에 제공하는 디지털 인터페이스 모듈; 및 상기 디지털 인터페이스 모듈로부터 출력된 감지 데이터를 입력받아 이를 분석하고 처리하며, 상기 감지 데이터에 따라 상기 엔진을 구동하거나 제동하기 위한 제어신호를 상기 디지털 인터페이스 모듈에 제공하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Figure P1020060125690
테스트, 엔진, 직류모터, 센서부, 인터페이스 모듈, 제동

Description

엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템 및 방법{System for testing the driving or braking of engine and method therefor}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템의 구성을 간략히 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 방법을 간략히 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 방법에 따른 신호 흐름을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 엔진
120: 직류모터 제어부
130: 직류모터
140: 센서부
150: 디지털 인터페이스 모듈
160: 제어부
본 발명은, 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 직류 모터를 이용하여 엔진을 필요로 하는 회전속도로 구동하거나 제동하고 이에 따른 엔진의 상태를 감지함으로써 엔진의 압력, 온도, 토크 및 RPM에 대한 데이터값을 획득하여 엔진의 상태를 용이하게 점검할 수 있는 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
자동차 기술의 발전에 따라, ECU(electronic control unit)를 이용한 자동차엔진이 일반화되어 가고 있다. 이와같은 ECU들은 연료분사시기, 연료분사량 및 점화시기를 적극적으로 제어함과 더불어 혼합기의 비율을 정확히 제어함으로써 자연흡기 방식을 이용하는 종래의 카뷰레터 방식에 비해 매연을 감소시키고 출력과 연비를 증가시킬 있으며, 노킹을 방지할 수 있다.
이와 같이 엔진을 최적화시키기 위해 ECU를 이용한 엔진의 제어가 일반화되어 가고 있으나, 이러한 엔진의 최적화 상태 여부를 감지하기 위해서는 엔진의 상태를 정밀하면서도 신속하게 측정하거나 감지하여야 하며, 이를 위해 다양한 테스트 시스템이 이용되고 있다.
이와같이 현재 사용되고 있는 종래기술에 따른 모터링(motoring) 시스템은 단순히 직류전동기(DC Motor)를 이용하여 속도만을 제어하여 목적하는 시험을 수행할 수 있을 뿐이며, 제동(Braking ; Power Absorbing)은 와전류 동력계(Eddy Current Dynamometer) 또는 직류형 동력계(DC Dynamometer) 그리고 교류형 동력계(AC Dynamometer) 또는 수동력계(Water Brake)를 이용하여 시험에 적용하는 방식 으로 두 가지 시스템이 개별로 제작 판매되고 있다.
따라서, 종래기술에 따른 테스트 시스템에서는 엔진의 구동과 제동을 위해 각각의 별도 시스템이 구비되어야 하므로 비용과 시험에 많은 투자와 노력을 필요로 한다는 문제점이 있다.
또한, 종래기술에 따른 테스트 시스템은 엔진의 구동과 제동을 위해 각각의 별도 시스템이 구비되어야 하므로 차지하는 부피가 상당할 뿐만 아니라 엔진 테스트의 효율 및 정밀성이 낮다는 문제점이 있다.
특히, 각 급 학교와 관련 연구소에서는 두 가지 시스템을 모두 갖추어야 하는 어려움이 있고 대단히 고가(高價)의 시스템으로 판매되고 있어서 수요자들에게 경제적으로 큰 부담이 되고 있으며 관련기술의 개발에 큰 장애요인이 되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 직류 모터를 이용하여 엔진을 필요로 하는 회전속도로 구동하거나 제동하고 이에 따른 엔진의 상태를 감지함으로써 엔진의 압력, 온도, 토크 및 RPM에 대한 데이터값을 획득하여 엔진의 상태를 용이하게 점검할 수 있는 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템은, 상기 엔진의 구동 또는 제동을 제어하는 제어신호에 따라 직류모터의 구동을 제어하는 직류모터 제어부와; 상기 엔진에 범용 조인 트를 통해 접속되고, 상기 직류모터 제어부의 제어에 따라 상기 엔진을 구동하거나 제동할 수 있는 구동력을 생성하는 직류모터와; 상기 직류모터의 구동 또는 제동에 의해 동작되는 엔진의 상태를 감지하여 감지 데이터를 출력하는 센서부와; 상기 센서부로부터 출력되는 감지 데이터를 입력받아 제어부에 제공하고, 제어부로부터 제공되는 제어신호를 직류모터 제어부에 제공하는 디지털 인터페이스 모듈; 및 상기 디지털 인터페이스 모듈로부터 출력된 감지 데이터를 입력받아 이를 분석하고 처리하며, 상기 감지 데이터에 따라 상기 엔진을 구동하거나 제동하기 위한 제어신호를 상기 디지털 인터페이스 모듈에 제공하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 방법은, 상기 엔진을 구동하거나 제동하기 위한 제어 신호에 따라 직류모터의 구동 또는 제동을 제어하는 모터제어신호를 생성하는 모터제어단계와; 상기 모터제어단계에서 생성된 모터제어신호에 따라 상기 엔진이 구동되거나 제동되도록 구동력 또는 제동력을 생성하는 구동단계와; 상기 구동단계에서 생성된 구동력 또는 제동력에 따라 상기 엔진의 상태를 감지하여 감지 데이터를 출력하는 감지단계; 및 상기 감지단계에서 출력된 감지 데이터를 저장하며, 이를 분석하고 처리하여 표시하는 제어단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 구동 또는 제동을 테스 트하는 시스템의 구성을 설명하는데, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템의 구성을 간략히 나타내는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템은 엔진(110), 직류모터 제어부(120), 직류모터(130), 센서부(140), 디지털 인터페이스 모듈(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
먼저, 상기 엔진(110)은 엔진의 구동 또는 제동에 따른 온도, 압력, 토크, 알피엠(RPM:Revolution per minute) 등의 상태가 센서부(140)에 의해 감지되며, 특히 새로 개발되거나 개량 또는 고장 등의 점검이 필요한 엔진이 테스트의 대상이 될 수 있다.
직류모터 제어부(120)는 제어부(140)로부터 출력되는 엔진의 구동 또는 제동용 제어신호를 디지털 인터페이스 모듈(150)을 경유하여 제공받고, 상기 제어신호에 따라 직류모터(130)의 구동을 제어한다.
직류모터(130)는 범용 조인트를 통해 엔진(110)에 접속되고, 직류모터 제어부(120)의 제어에 따라 엔진을 구동하거나 제동할 수 있는 구동력을 생성한다.
즉, 제어부(160)로부터 엔진을 구동하는 제어신호가 출력되는 경우에는 직류모터 제어부(120)에서 엔진(110)이 구동되도록 직류모터(130)를 구동시키고, 제어부(160)에서 엔진을 제동하는 제어신호가 출력되는 경우에는 직류모터 제어부(120)에서 엔진이 제동되도록 직류모터(130)를 제동시킨다.
센서부(140)는 엔진(110)의 상태를 감지하여 감지 데이터를 출력하며, 압력센서(142), 온도센서(144), 토크 측정기(146) 및 RPM센서(148)를 포함한다.
압력센서(142)는 복수의 압력센서로 이루어지며, 엔진(110)의 내부 압력을 감지하여 디지털 인터페이스 모듈(150)에 제공한다.
온도센서(144)는 복수의 온도센로 이루어지며, 엔진(110)의 온도를 감지하여 디지털 인터페이스 모듈(150)에 제공한다.
토크 측정기(146)는 엔진(110)에 범용 조인트(universal joint)를 통해 접속되고, 엔진(110)의 토크를 측정하여 디지털 인터페이스 모듈(150)에 제공한다.
RPM센서(148)는 엔진(110)의 분당 회전수(RPM:revolution per minute)를 측정하여 디지털 인터페이스 모듈(150)에 제공한다.
디지털 인터페이스 모듈(150)은 센서부(140)로부터 출력되는 감지 데이터(즉, 온도, 압력, 토크 및 RPM 값)를 입력받아 제어부(160)에 전달하고, 제어부(160)로부터 전달받은 제어신호를 직류모터 제어부(120)에 제공한다.
특히, 입력 인터페이스(152)는 센서부(140)로부터 제공되는 감지 데이터를 입력받으며, 마스터 인터페이스(154)는 입력된 감지 데이터를 제어부(160)에 제공하고 제어부(160)의 제어신호를 전송받으며, 출력 인터페이스(156)는 제어부(160)로부터 전송받은 제어신호를 상기 직류모터 제어부(120)에 출력한다.
제어부(160)는 저장부(162) 및 표시부(164)를 포함하여 이루어지고, 디지털 인터페이스 모듈(150)로부터 출력되는 감지 데이터를 입력받아 저장하고, 이를 분석 및 처리하여 표시되도록 하며, 엔진(110)의 구동 또는 제동을 제어하기 위한 제어 신호를 디지털 인터페이스 모듈(150)에 제공한다.
저장부(162)는 입력되는 감지 데이터 및 그 분석 결과를 저장하고, 감지 데 이터를 분석하고 처리하는 프로그램을 저장한다.
표시부(164)는 입력된 감지 데이터 및 프로그램에 의해 분석되고 처리된 데이터를 외부에 표시하며, 디스플레이(display)로 이루어진다.
이때, 제어부(160)는 저장된 프로그램을 통해 획득된 데이터를 바탕으로 엔진의 모니터링 및 분석/처리 결과를 그래픽으로 표시하도록 컴퓨터 시스템으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 방법을 설명하는데, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 방법을 간략히 나타내는 흐름도이고, 도 3은 도 2에 도시된 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 방법에 따른 신호 흐름을 나타내는 도면이다.
먼저, 사용자의 입력 또는 제어부에 의해 엔진의 구동 또는 제동을 제어하기 위한 모터제어신호를 디지털 인터페이스 모듈을 경유하여 직류모터 제어부에 제공한다(S210).
만약, 엔진을 구동하는 모터제어신호가 직류모터 제어부에 제공되는 경우에는 직류모터 제어부에서 직류모터를 구동시키는 모터구동신호를 생성하고(S220), 상기 모터구동신호에 따라 직류모터에서 상기 엔진이 구동되도록 구동력을 생성한다(S230).
만약, 엔진을 제동하는 모터제어신호가 직류모터 제어부에 제공되는 경우에는 직류모터 제어부에서 직류모터를 제동시키는 모터제동신호를 생성하고(S240), 상기 모터제동신호에 따라 직류모터에서 상기 엔진이 제동되도록 제동력을 생성한다(S250).
이어서, 상기 S230단계 또는 S250단계에서 생성된 엔진의 구동력 또는 제동력에 따라 구동되거나 제동되는 엔진의 상태를 센서부에서 감지한다(S260).
이때, 센서부의 압력센서는 엔진의 압력을 감지하고, 센서부의 온도센서는 엔진의 온도를 감지하며, 센서부의 토크 측정기는 엔진의 토크를 측정하고, RPM측정기에서는 엔진의 분단 회전수를 측정한다.
상기 S260단계에서 감지된 감지 데이터를 디지털 인터페이스 모듈을 경유하여 제어부에 전달하고(S270), 이를 저장부에 미리 저장된 기준 데이터와 비교하여 엔진의 상태를 판단하며(S280), 그 결과를 저장부에 저장하고 표시부에 표시한다(S290).
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 직류 모터를 이용하여 엔진을 필요로 하는 회전속도로 구동하거나 제동하고 이에 따른 엔진의 상태를 감지함으로써 엔진의 압력, 온도, 토크 및 RPM에 대한 데이터값을 획득하여 엔진의 상태를 용이하게 점검할 수 있다.
또한, 엔진의 속도변화에 따른 엔진의 상태를 용이하게 점검함으로써 엔진을 테스터하는 데 소모되는 비용 및 시간을 줄일 수 있다.
또한, 하나의 직류 모터에서 엔진의 구동 및 제동을 구현하여 엔진 테스트의 효율을 향상시킴으로써 수입 대체 효과와 더불어 각 기관 및 관련 부품산업계의 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템에 있어서,
    상기 엔진의 구동 또는 제동을 제어하는 제어신호에 따라 직류모터의 구동을 제어하는 직류모터 제어부와;
    상기 엔진에 범용 조인트를 통해 접속되고, 상기 직류모터 제어부의 제어에 따라 상기 엔진을 구동하거나 제동할 수 있는 구동력을 생성하는 직류모터와;
    상기 직류모터의 구동 또는 제동에 의해 동작되는 엔진의 상태를 감지하여 감지 데이터를 출력하는 센서부와;
    상기 센서부로부터 출력되는 감지 데이터를 입력받아 제어부에 제공하고, 제어부로부터 제공되는 제어신호를 직류모터 제어부에 제공하는 디지털 인터페이스 모듈; 및
    상기 디지털 인터페이스 모듈로부터 출력된 감지 데이터를 입력받아 이를 분석하고 처리하며, 상기 감지 데이터에 따라 상기 엔진을 구동하거나 제동하기 위한 제어신호를 상기 디지털 인터페이스 모듈에 제공하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력되는 감지 데이터 및 분석 결과를 저장하며, 상기 감지 데이터를 분석하고 처리하는 프로그램을 저장하는 저장부와;
    상기 감지 데이터 및 상기 프로그램에 의해 분석되고 처리된 데이터를 외부에 표시하는 표시부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 엔진의 압력을 감지하는 복수의 압력센서와;
    상기 엔진의 온도를 감지하는 복수의 온도센서와;
    상기 엔진의 토크를 측정하는 토크 측정기; 및
    상기 엔진의 회전수를 측정하는 RPM센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 인터페이스 모듈은,
    상기 센서부로부터 제공되는 감지 데이터를 입력받는 입력 인터페이스와;
    상기 감지 데이터 및 제어신호를 상기 제어부에 입출력하는 마스터 인터페이 스; 및
    상기 제어신호를 상기 직류모터 제어부에 출력하는 출력 인터페이스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 시스템.
  5. 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 방법에 있어서,
    상기 엔진을 구동하거나 제동하기 위한 제어 신호에 따라 직류모터의 구동 또는 제동을 제어하는 모터제어신호를 생성하는 모터제어단계와;
    상기 모터제어단계에서 생성된 모터제어신호에 따라 상기 엔진이 구동되거나 제동되도록 구동력 또는 제동력을 생성하는 구동단계와;
    상기 구동단계에서 생성된 구동력 또는 제동력에 따라 상기 엔진의 상태를 감지하여 감지 데이터를 출력하는 감지단계; 및
    상기 감지단계에서 출력된 감지 데이터를 저장하며, 이를 분석하고 처리하여 표시하는 제어단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 방법.
  6. 제5에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 입력되는 감지 데이터 및 분석/처리 결과를 외부에 표시하는 표시단계; 및
    상기 입력되는 감지 데이터를 저장부에 저장된 기준 데이터와 비교하여 비교단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 모터제어단계에서 엔진을 구동하는 모터제어신호가 출력되는 경우에는 직류모터 제어부에서 엔진이 구동되도록 직류모터를 구동시키고, 상기 모터제어단계에서 엔진을 제동하는 모터제어신호가 출력되는 경우에는 직류모터 제어부에서 엔진이 제동되도록 직류모터를 제동시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 감지단계는,
    상기 엔진의 압력을 감지하는 압력감지단계와;
    상기 엔진의 온도를 감지하는 온도감지단계와;
    상기 엔진의 토크를 측정하는 토크측정단계; 및
    상기 엔진의 분당 회전수를 측정하는 RPM측정단계를 포함하여 이루어지는 것 을 특징으로 하는 엔진의 구동 또는 제동을 테스트하는 방법.
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