KR20130094423A

KR20130094423A - 차량용 발전기

Info

Publication number: KR20130094423A
Application number: KR1020120015646A
Authority: KR
Inventors: 김양욱; 손정현
Original assignee: 대우전자부품(주)
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2013-08-26

Abstract

본 발명은 차량용 발전기에 관한 것으로, 상기 차량용 발전기는 자동차 엔진의 회전량에 상응하는 교류 전압을 생성하는 필드 코일과 스테이터 코일; 상기 교류 전압을 직류전압으로 전파 정류하는 정류기; 및 상기 정류기의 직류전압에 따라 출력 전압에 따라 상기 필드 코일에 흐르는 전류를 조절하되, 내부 프로그램 수정을 통해 고객 요구 사항을 능동적으로 수용하는 MCU(Micro Control Unit)를 포함할 수 있다.

Description

차량용 발전기{ALTERNATOR FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 충전 시스템에 관한 것으로, 특히 하드웨어 교체 없이도, 고객 요구 사항을 수용할 수 있도록 하는 차량용 발전기에 관한 것이다.

자동차의 충전 시스템은 자동차 엔진의 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 장치로써, 시동 모터(starter motor)를 구동하고, 밧데리 충전 및 차량 전기 장치에 전기를 공급하는 역할을 한다.

도1은 종래의 기술에 따른 자동차 충전 시스템을 도시한 도면으로, 이를 참고하면, 종래의 기술에 따른 자동차 충전 시스템은 밧데리(10)와 자동자 엔진의 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 상기 밧데리(10)를 충전하는 차량용 발전기(20)를 포함하며, 상기 차량용 발전기(20)는 자동차 엔진에 연동되어 회전하는 로터(rotor) 코일(21), 필드 코일(21)의 자속 변화에 따라 3상 교류전압을 생성하는 3 상의 스테이터(stator) 코일(22)과, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 결합되어 스테이터 코일(22)의 3상 교류전압을 직류전압으로 전파 정류하는 정류기(23), 정류기(23)의 출력 전압에 따라 상기 필드 코일에 흐르는 전류를 조절하여, 정류기(23)의 출력 전압이 항상 일정한 값을 유지하도록 하는 레귤레이터(regulator, 24)를 포함하여 구성된다.

이에 자동차의 운행에 따라 자동차 엔진이 회전하면, 발전기(20)는 필드 코일(21)과 스테이터 코일(22)를 통해 자동차 엔진 회전량에 상응하는 3상 교류 전압을 생성하고, 정류기(23)는 필드 코일(21)과 스테이터 코일(22)에 의해 생성된 3상 교류 전압을 직류 전압으로 변환한다. 그러면, 레귤레이터(24)는 정류기(23)의 직류 전압에 따라 필드 코일(21)에 공급되는 전류를 조절하여, 자동차 발전량이 일정값을 유지하도록 한다.

다만, 종래의 기술에 따른 발전기(20)에 구비되는 레귤레이터(24)는 주로 IC 칩(chip) 형태로 구현되어, 고객 요구 사항을 수용하기 위한 추가적인 동작을 전혀 수행할 수 없게 된다. 즉, 발전기(20)에 구비되는 레귤레이터(4)는 설계 완료 이후 추가적인 프로그램 수정이 전혀 불가능한 IC 칩(chip)으로 구현되어, 설계 완료 이후에는 고객 요구 사항을 수용하는 것이 전혀 불가능한 문제가 있다.

이에 본 발명에서는 하드웨어 교체 없이도, 고객 요구 사항을 수용할 수 있도록 하는 차량용 발전기를 제안하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 자동차 엔진의 회전량에 상응하는 교류 전압을 생성하는 필드 코일과 스테이터 코일; 상기 교류 전압을 직류전압으로 전파 정류하는 정류기; 및 상기 정류기의 직류전압에 따라 출력 전압에 따라 상기 필드 코일에 흐르는 전류를 조절하되, 내부 프로그램 수정을 통해 고객 요구 사항을 능동적으로 수용하는 MCU(Micro Control Unit)를 포함하는 차량용 발전기를 제공한다.

상기 MCU는 외부 컴퓨터 또는 전자 제어 유닛을 이용한 프로그램의 추가 설치, 업데이트, 제어 파라메터 조정 동작을 통해 새로운 기능을 추가하거나 기존의 기능을 조정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 차량용 발전기에 구비되는 레귤레이터를 프로그래밍이 가능한 MCU로 구현함으로써, 고객 요구 사항을 수용하기 위한 기능의 추가 또는 변경을 소프트웨어적으로 수행할 수 있도록 한다. 이에, 본 발명의 차량용 발전기는 고객의 요구 사항을 유연하게 대처할 수 있으며, 이를 위한 비용과 시간도 획기적으로 절감될 수 있도록 한다.

도1은 종래의 기술에 따른 자동차 충전 시스템을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발전기를 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발전기의 고객 요구 사항 반영 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발전기의 고객 요구 사항 반영 방법을 설명하기 위한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발전기를 도시한 도면이다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발전기(30)는 엔진에 연동되어 회전하는 필드 코일(41), 필드 코일(41)의 자속 변화에 따라 3상 교류전압을 생성하는 3 상의 스테이터 코일(42)과, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 결합되어 스테이터 코일(42)의 3상 교류전압을 직류전압으로 전파 정류하는 정류기(43), 정류기(43)의 출력 전압에 따라 상기 필드 코일에 흐르는 전류를 조절하여 정류기(43)의 출력 전압이 항상 일정한 값을 유지하는 레귤레이터 역할을 지원하되, 고객 요구 사항을 추가적으로 수용할 수 있는 MCU(Micro Control Unit, 44)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명에서는 IC 칩으로 구현된 레귤레이터를 간단한 프로그램 수정으로 각종 기능을 추가할 수 있는 MCU(44)로 대체함으로써, 차량용 발전기(30)가 제조 완료된 이후에도 고객이 원하는 다양한 기능을 부가할 수 있도록 한다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발전기의 고객 요구 사항 반영 방법을 설명하기 위한 도면으로, 이는 프로그램 추가 또는 업데이트를 통한 고객 요구 사항 반영 방법에 관한 것이다.

만약, MCU(44)에 고객 요구 사항을 반영하기 위한 기능을 새로이 추가 또는 변경하고자 한다면(S10), MCU(44)에 외부 컴퓨터를 연결한 후(S11), 해당 기능을 제공하기 위한 프로그램이 MCU(44)에 이미 설치되어 있는 지 확인한다(S12).

단계 S11의 확인 결과, 해당 기능에 관련된 프로그램이 MCU(44)에 이미 설치되어 있으면(S13), 프로그램 버전 확인을 통해 프로그램 업데이트 수행 여부를 결정한다(S13, S14).

반면, S11의 확인 결과, 해당 기능을 제공하기 위한 프로그램이 MCU(44)에 설치되어 있지 않다면 해당 프로그램을 MCU(44)에 다운로드 및 설치하여, 고객이 필요로 하는 때에 해당 기능이 즉각적으로 실행될 수 있도록 한다(S15).

이와 같이, 본 발명에서는 MCU(44)에 프로그램(또는 펌웨어)을 추가 설치 또는 업데이트하는 과정만으로 MCU(44)에 새로운 기능을 추가하거나 업데이트할 수 있어, MCU(44)에 새로운 기능을 추가하거나 업데이트하기 위해 별도의 하드웨어 교체 작업을 수행해야 되는 번거로움이 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있다.

또한, 상기의 실시예에서는 외부 컴퓨터를 통해 프로그램을 추가 설치하도록 하였지만, 경우에 따라서는 ECU(40)가 외부 컴퓨터를 대신하여 프로그램을 추가 설치할 수도 있을 것이다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발전기의 고객 요구 사항 반영 방법을 설명하기 위한 도면으로, 이는 제어 파라메터 조정 동작을 통한 고객 요구 사항 반영 방법에 관한 것으로, 이는 외부 컴퓨터가 아닌 ECU(30)에 의해서도 수행될 수 있을 것이다.

만약, 고객이 특정 제어 파라메터를 조정하고자 하면, ECU(30)는 고객의 요청을 반영하는 파라메터 조정값을 생성한 후 MCU(44)에 전송함으로써(S20), MCU(44)가 이에 응답하여 해당 제어 파라메터를 조정하고(S21), 조정된 제어 파라메터에 대한 정보를 내부 메모리에 저장하도록 한다(S23).

이와 같이, 본 발명에서는 MCU(44)를 소프트웨어적으로만 제어하여, 고객의 요구 사항을 반영한 제어 파라메터를 조정 완료할 수 있도록 한다.

상기의 과정을 통해, 본 발명의 차량용 발전기는 MCU(44)가 레귤레이터 기능 이외에 고객의 요청에 따라 부하 응답 제어 기능, 열 보호 기능, 온도 보상 기능, 로터 제어 및 다이 온도 모니터링 기능, 셀프 시작 작업 기능, 루프 규정에 대한 각종 조정 기능들을 추가적으로 제공할 수 있게 된다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

자동차 엔진의 회전량에 상응하는 교류 전압을 생성하는 필드 코일과 스테이터 코일;
상기 교류 전압을 직류전압으로 전파 정류하는 정류기; 및
상기 정류기의 직류전압에 따라 출력 전압에 따라 상기 필드 코일에 흐르는 전류를 조절하되, 내부 프로그램 수정을 통해 고객 요구 사항을 능동적으로 수용하는 MCU(Micro Control Unit)를 포함하는 차량용 발전기.
제1항에 있어서, 상기 MCU는
외부 컴퓨터 또는 전자 제어 유닛을 이용한 프로그램의 추가 설치, 업데이트, 제어 파라메터 조정 동작을 통해 새로운 기능을 추가하거나 기존의 기능을 조정하는 것을 특징으로 하는 차량용 발전기.