KR100394594B1 - Alarm and protection system upon failure of a regulator for alternator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 얼터네이터용 레귤레이터 고장시 경고 및 보호 시스템에 관한 것으로, 엔진의 전자 에어를 담당하는 엔진 ECU를 포함하는 얼터네이터용 레귤레이터 고장시 경고 및 보호 시스템에 있어서, 상기 엔진 ECU는 얼터네이터로부터 입력되는 전압값이 일정값 이상으로 입력되면 레귤레이터의 고장으로 생성되는 과전압으로 판단하고, 과전압 감지시 연료 분사장치를 제어하여 엔진 rpm을 아이들 상태로 유지시켜 주면서 경고수단을 작동시켜 줌으로써, 얼터네이터의 이상 또는 레귤레이터의 고장 등으로 발생된 과전압에 의해 전장품이 파괴되는 것을 사전에 막아 주고, 주행중 전장품의 파괴로 우려되는 차량 사고로 미연에 방지할 수 있도록 한 얼터네이터용 레귤레이터 고장시 경고 및 보호 시스템을 제공하는데 있다.The present invention relates to a warning and protection system for a failure of the regulator for the alternator, wherein the regulator failure warning and protection system for an alternator including an engine ECU in charge of the electronic air of the engine, the engine ECU is a voltage value input from the alternator If it is input over the predetermined value, it is judged as overvoltage generated by the failure of the regulator, and when the overvoltage is detected, it controls the fuel injector and keeps the engine rpm in the idle state to activate the warning means. The present invention provides a warning and protection system for an alternator regulator failure that prevents electrical equipment from being destroyed by overvoltage generated in advance and prevents accidents due to vehicle accidents that may be caused by the destruction of electrical equipment while driving.
Description
본 발명은 얼터네이터용 레귤레이터 고장시 경고 및 보호 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 얼터네이터로부터 발생되는 전압이 엔진 회전수에 비례하는성질을 이용하여 과전압 발생시 엔진 ECU에서 이를 감지하여 운전자에게 경고함과 동시에 아이들 상태로 두어 과전발생을 방지하도록 한 것이다.The present invention relates to a warning and protection device when a regulator failure for an alternator, and more particularly, by using the property that the voltage generated from the alternator is proportional to the engine speed, the engine ECU detects the overvoltage and warns the driver at the same time. It is left in the idle state to prevent the occurrence of overload.
일반적으로 자동차에는 엔진과 같은 동력 발생 장치에 연결되어 전원을 발생시켜 주는 주고 여기서 발생된 전원으로 밧데리를 충전시켜 주거나 자동차의 다른 전기 장치에 이용할 수 있도록 얼터네이터 시스템이 구비되어 있다.In general, an automobile is provided with an alternator system that is connected to a power generating device such as an engine to generate power and charges the battery with the generated power, or may be used for another electric device of the vehicle.
상기 얼터네이터 시스템, 첨부도면 도 1에서 도시한 바와 같이, 밧데리(10)와, 엔진 ECU(20)와, 각종 전기 장치를 포함하는 차량 부하(30)와, 얼터네이터(40)로 구성되어 있다.The alternator system, as shown in FIG. 1, is composed of a battery 10, an engine ECU 20, a vehicle load 30 including various electric devices, and an alternator 40.
특히, 상기 얼터네이터(40)는 엔진과 벨트 등으로 연결되어 엔진 회전수와 같은 속도로 회전시켜 실질적으로 전원을 공급시켜 주는 부분으로, 일측에는 여기에서 발생된 전원을 일정하게 유지시켜 주는 레귤레이터(41)가 구비되어 있다.In particular, the alternator 40 is connected to the engine and the belt, etc., and rotates at the same speed as the engine speed, thereby substantially supplying power. On one side, the regulator 41 maintains a constant power generated therein. ) Is provided.
이러한 상기 얼터네이터(40)는 내부의 내주면을 따라 구비된 필드 코일(42)에 여자 전류를 제공하여 그 사이에 위치한 로터(43)를 자화시켜 주게 되고, 이 로터(43)가 엔진 rpm과 비례하여 회전하면서 전원을 발생시켜 주게 된다.The alternator 40 provides an exciting current to the field coil 42 provided along the inner circumferential surface of the alternator to magnetize the rotor 43 positioned therebetween, and the rotor 43 is proportional to the engine rpm. It generates power while rotating.
또한, 상기 얼터네이터(40)에는 일측에 레귤레이터(41)가 구성되어 있으며, 이 레귤레이터(41)는 트랜지스터(44)를 이용해서 밧데리(10)의 충전/비충전 여부, 차속에 따라 불규칙하게 발생되는 전압을 일정하게 안정시켜 각종 전장품에 제공해 주게 된다.In addition, the alternator 40 has a regulator 41 on one side, and the regulator 41 is randomly generated depending on whether or not the battery 10 is charged or uncharged using the transistor 44. The voltage is stabilized at a constant level and provided to various electronics.
그러나, 기존의 얼터네이터 시스템은 레귤레이터(41)가 고장난 경우 이를 운전자가 정확하게 알 수 없는 상태로 고속 주행을 하게 되면 차속에 따라 발생되는전압에 의해 디젤 엔진의 경우 차속(rmp)에 따라 다음과 같은 전압과 전장의 문제가 발생하게 된다.However, in the existing alternator system, when the regulator 41 has failed, the driver may not know exactly this, and if the high speed driving is performed, the voltage generated according to the vehicle speed may cause the following voltage according to the vehicle speed (rmp). And problems with the battlefield will arise.
1) 차속 500rpm인 아이들 상태 : 36V, 엔진 ECU 및 기타 전장품 정상상태1) Idle state with vehicle speed of 500rpm: 36V, engine ECU and other electronics steady state
2) 차속 550rpm : 46V, 엔진 ECU 정상 및 ECU류 파괴2) Car speed 550rpm: 46V, Engine ECU normal and ECU destruction
3) 차속 850rpm : 62V, 엔진 ECU 정상 및 전장품 모두 파괴3) Vehicle speed 850rpm: 62V, destroys both engine ECU normal and electronics
4) 차속 1100rpm : 98V, 엔진 ECU 파괴 및 엔진 정지4) Vehicle speed 1100rpm: 98V, engine ECU destroyed and engine stopped
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 엔진의 전자 에어를 담당하는 엔진 ECU를 포함하는 얼터네이터용 레귤레이터 고장시 경고 및 보호 시스템에 있어서, 상기 엔진 ECU는 얼터네이터로부터 입력되는 전압값이 일정값 이상으로 입력되면 레귤레이터의 고장으로 생성되는 과전압으로 판단하고, 과전압 감지시 연료 분사장치를 제어하여 엔진 rpm을 아이들 상태로 유지시켜 주면서 경고수단을 작동시켜 주도록 이루어진 것을 특징으로 하는 얼터네이터용 레귤레이터 고장시 경고 및 보호 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and in a warning and protection system for an alternator regulator failure including an engine ECU in charge of electronic air of an engine, the engine ECU has a voltage value input from the alternator more than a predetermined value. If it is input to the regulator, it is determined that the overvoltage generated by the failure of the regulator, and when the overvoltage is detected by controlling the fuel injector to operate the warning means while maintaining the engine rpm in the idle state warning and when the regulator failure The purpose is to provide a protection system.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 엔진 ECU는 얼터네이터로부터 입력되는 전압(BATT VOLTAGE)를 비교하여 기준 전압(32V) 이상이면 과전압(OVER VOLT)로 판단하고, 이때의 기준 패달 개도(PADAL VALUE)가 0%인 때와 현재 조작되는 패달 개도(DEMANDED PEDAL VALUE)를 통해 상기 입력 전압이 과전압(OVER VOLT)인가를 판단하고, 과전압(OVER VOLT)으로 판명되면 엔진 경고등에 경고음을 발생시키는 동시에 현재 패달 개도(DEMANDED PEDAL VALUE)와 상관없이 (PADAL VALUE)를 0%로 두어 엔진이 아이들 상태(IDLE REF SPPED)로 구동하도록 하고, 이때의 실제 엔진 속도(ENGINE SPEED)를 검출하여 이때의 대상 rmp(IDLE ADJUST REF SPPED)를 IP 제어(IDLE PRO＿GAIN IDLE INT＿GAIN)로 타켓 rpm을 유지하여 실제 연료량(IDLE FUEL)을 제어하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the engine ECU compares the voltage (BATT VOLTAGE) input from the alternator and determines that the overvoltage (OVER VOLT) if the reference voltage (32V) or more, and the reference pedal opening degree (PADAL VALUE) at this time is It is judged whether the input voltage is OVER VOLT at 0% and the currently operated PEDAL VALUE, and if it turns out to be OVER VOLT, it generates a warning sound to the engine warning lamp and at the same time the current pedal opening Regardless of the (DEMANDED PEDAL VALUE), set the (PADAL VALUE) to 0% to allow the engine to run in idle state (IDLE REF SPPED), detect the actual engine speed (ENGINE SPEED) at this time, and then perform the target rmp (IDLE ADJUST). REF SPPED) by controlling the target rpm by the IP control (IDLE PROGAIN IDLE INTGAIN) to control the actual fuel amount (IDLE FUEL).
도 1은 종래의 얼터네이터 시스템을 나타내는 구성도,1 is a configuration diagram showing a conventional alternator system,
도 2는 도 1에서 얼터네이터의 레귤레이터 구성을 보여주는 구성도,2 is a block diagram showing a regulator configuration of the alternator in FIG.
도 3은 본 발명에 따르는 엔진 제어 상태를 보여주는 도면.3 shows an engine control state according to the invention.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
10 : 밧데리 20 : 엔진 ECU10: battery 20: engine ECU
30 : 차량 부하 40 : 얼터네이터30: vehicle load 40: alternator
41 : 레귤레이터 42 : 필드 코일41: regulator 42: field coil
43 : 로터 44 : 트랜지스터43: rotor 44: transistor
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and effect of the present invention will be described.
첨부도면 도 3은 본 발명에 따르는 경고 및 보호 장치의 로직을 보여주는 도면로, 도면부호 20은 엔진 ECU를, 40은 얼터네이터를 각각 나타낸다.Figure 3 shows the logic of the warning and protection device according to the invention, where reference numeral 20 denotes an engine ECU and 40 denotes an alternator.
본 발명은 각종 센서로부터 입력신호를 받아 운전상태나 연료분사, 점화시기 설정 및 엔진 회전수 등을 제어하는 ECU(Electric Control Unit)(20)를 이용하여 얼터네이터(40)의 필드 코일(42)에 지속적으로 전원 공급이 이루어지는 등의 이상이나 레귤레이터(41)의 고장으로 과전압이 발생시 엔진 rpm을 아이들 상태(약 500rpm-700)로 감속시켜 과전압으로 전장품이 파괴되는 것을 막고 이에 대한 경고를 할 수 있도록 한 것이다.The present invention receives the input signal from the various sensors to the field coil 42 of the alternator 40 using an ECU (Electric Control Unit) 20 that controls the operation state, fuel injection, ignition timing setting, engine speed, etc. When an overvoltage occurs due to abnormal power supply or failure of the regulator 41, the engine rpm is reduced to an idle state (about 500 rpm-700) to prevent the electrical equipment from being destroyed by the overvoltage and to warn of this. will be.
이를 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 얼터네이터(40)와 레귤레이터(41)는 차량의 주행시 벨트 등으로 엔진과 함께 구동하면서 구성되어 있으며, 엔진 rpm과 비례하여 회전하게 된다.In more detail, the alternator 40 and the regulator 41 are configured to be driven together with the engine by a belt or the like while driving the vehicle, and rotate in proportion to the engine rpm.
이러한 상기 얼터네이터(40)는 내부의 필드 코일(42)에 인가하는 전류를 제어하여 발전되어 나오는 전압을 출력값으로 얻게 되는데, 상기 얼터네이터(40)의 고장(예를 들어, 단락) 또는 균일한 전압을 제공하는 레귤레이터(41)가 고장나게 되면 과전압이 발생하게 된다.The alternator 40 controls the current applied to the internal field coil 42 to obtain the generated voltage as an output value. The alternator 40 has a failure (for example, a short circuit) or a uniform voltage. When the provided regulator 41 fails, overvoltage occurs.
본 발명에서는 이와 같이얼터네이터(40)와 레귤레이터(41)의 고장으로 발생되는 과전압 발생시 얼터네이터의 레귤레이터 이상으로 생성된 것으로 판단하고, 엔진 ECU(20)에서 이를 감지할 수 있게 하고, 만일 과전압이 발생을 감지하게 되면 엔진 rpm을 아이들 상태로 유지시켜 주면서 운전자에게 경고할 수 있도록 한 것이다.In the present invention, it is determined that the overvoltage generated by the failure of the alternator 40 and the regulator 41 is generated by the abnormality of the regulator of the alternator, the engine ECU 20 can detect this, and if the overvoltage occurs When detected, it keeps the engine rpm idle and alerts the driver.
즉, 통상의 엔진 ECU(20)는 인젝터에 제공되는 연료량 및 분사 시기 등을 제어하게 되는데 상술한 것과 같이 전압이 발생되었음을 감지하게 되면 엔진 rpm를 통상적인 제어 방법을 통해 아이들 상태로 떨어뜨려 과전압이 발생되지 않도록 한 것이다.That is, the conventional engine ECU 20 controls the amount of fuel provided to the injector and the injection timing. When detecting that the voltage is generated as described above, the engine rpm is dropped to the idle state through the conventional control method so that the overvoltage is reduced. It is not to be generated.
물론, 상기 엔진 ECU(20)는 이와 같이 과전압의 발생 억제와 함께 클러스터 등에 구비된 경고등 또는 부조 등과 같은 경고수단을 통해 과전압이 발생되어 엔진 rpm을 아이들 상태로 낮추었음을 경고하고, 운전자에 이에 대한 조치(얼터네이터 또는 레귤레이터 교환)를 취할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Of course, the engine ECU 20 warns that the overvoltage is generated through warning means such as a warning lamp or a relief provided in a cluster or the like and suppresses the occurrence of the overvoltage, thereby lowering the engine rpm to an idle state. It is desirable to be able to take action (exchanging alternators or regulators).
여기서, 상기 엔진 ECU(20)는 먼저 얼터네이터로부터 입력되는 전압값(BATT VOLTAGE)이 기준치 이상인지 아닌지를 비교하게 된다. 이때, 상기 기준값은 일반 승용차인 경우 12V 그리로 버스나 대형 차량의 경우 24V 또는 32V 등으로 차량에 따라 얼터네이터가 정상 상태에서 출력되는 전압값을 비교하게 된다.Here, the engine ECU 20 first compares whether or not the voltage value (BATT VOLTAGE) input from the alternator is greater than or equal to the reference value. In this case, the reference value is 12V in the case of a general passenger car and 24V or 32V in the case of a bus or a large vehicle, and thus the voltage value output from the alternator in a normal state is compared.
이렇게 입력된 전압값(BAT VOLTAGE)이 기준값을 넘어 서게 되면 상기 엔진 ECU(20)는 입력 전압값을 과전압(OVER VOLT)로 판단하고, 이때의 기준 패달 개도(PADAL VALUE)가 0%인 때와 현재 조작되는 패달 개도(DEMANDED PEDAL VALUE)를 통해 상기 입력 전압이 과전압(OVER VOLT)인가를 판단한다.When the input voltage value (BAT VOLTAGE) exceeds the reference value, the engine ECU 20 determines the input voltage value as the overvoltage (OVER VOLT), and when the reference pedal opening value (PADAL VALUE) is 0%. It is determined whether the input voltage is an overvoltage (OVER VOLT) through the currently operated pedal opening value.
이 단계는 통상적으로 얼터네이터는 엔진 회전수에 따라 고속 주행시 저속에 비해 전압값이 크게 나타나게 되는데, 패달에 외력이 가해지지 않았을 때와 운전자가 패달을 밞았을 때의 속도를 비교하여 차속에 따른 엔진 회전수가 적정한지 판단하게 된다.In this stage, the alternator generally shows a larger voltage value than the low speed when driving at high speed according to the engine speed, and compares the speed when no external force is applied to the pedal and when the driver releases the pedal. Determine if the number is appropriate.
만일, 상기 전압값이 과전압(OVER VOLT)으로 판명되면, 상기 엔진 ECU(20)는 엔진 경고등에 경고음을 발생시키는 동시에 현재 패달 개도(DEMANDED PEDAL VALUE)와 상관없이 (PADAL VALUE)를 0%로 두어 엔진이 아이들 상태(IDLE REF SPPED)로 구동하도록 제어하게 된다.If the voltage value turns out to be an overvoltage, the engine ECU 20 generates a warning sound at the engine warning lamp and sets (PADAL VALUE) to 0% regardless of the current pedal opening value. The engine is controlled to run in idle state (IDLE REF SPPED).
이렇게 엔진 rpm을 아이들 상태로 두어 과전압에 의해 발생되는 전장 부품들의 파손 상태를 막아 주게 되는 것이다.In this way, the engine rpm is left in an idle state to prevent damage to the electrical components caused by overvoltage.
이와 동시에, 상기 엔진 ECU(20)는 실제 엔진 속도(ENGINE SPEED)를 검출하여 이때의 대상 rmp(IDLE ADJUST REF SPPED)를 IP 제어(IDLE PRO＿GAIN IDLE INT＿GAIN)로 타켓 rpm을 유지하여 실제 연료량(IDLE FUEL)을 제어하게 된다.At the same time, the engine ECU 20 detects the actual engine speed (ENGINE SPEED) and maintains the target rpm with the target rmp (IDLE ADJUST REF SPPED) by IP control (IDLE PROGAIN IDLE INT'GAIN). Will be controlled.
즉, 가속 패달을 밞고 있더라도 개구된 상태로 엔진을 유지하게 되나 주행중 속도가 아이들 상태 이상이면 아이들 상태로 엔진 rpm을 낮춰 과전압이 발생하는것을 막아 주게 되는 것이다.In other words, the engine is maintained in an open state even though the accelerator pedal is being worn, but when the speed is higher than the idle state, the engine rpm is lowered to the idle state to prevent the overvoltage from occurring.
따라서, 상기 엔진 ECU(20)는 얼터네이터의 레귤레이터 이상으로 발생되는 과전압을 과전류 발생을 감지하고, 과전류 발생이 감지되면 엔진 rpm을 아이들 상태 이하로 떨어뜨려 과전압에 의해 전장품이 파손되는 것을 막을 수 있도록 한 것이다.Therefore, the engine ECU 20 detects the occurrence of the overcurrent generated by the overvoltage generated above the regulator of the alternator, and when the occurrence of the overcurrent is detected, the engine rpm is lowered below the idle state to prevent the electrical equipment from being damaged by the overvoltage. will be.
이상에서 본 바와 같이 본 발명은 엔진의 전자 에어를 담당하는 엔진 ECU를 포함하는 얼터네이터용 레귤레이터 고장시 경고 및 보호 시스템에 있어서, 상기 엔진 ECU는 얼터네이터로부터 입력되는 전압이 일정값 이상으로 입력되면 이 과전압이 레귤레이터의 이상으로부터 생성된 것으로 판단하고, 과전압 감지시 연료 분사장치를 제어하여 엔진 rpm을 아이들 상태로 유지시켜 주면서 경고수단을 작동시켜 주도록 이루어진 것을 특징으로 하는 얼터네이터용 레귤레이터 고장시 경고 및 보호 시스템을 제공함으로써 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the present invention provides a warning and protection system for an alternator regulator failure including an engine ECU that is in charge of electronic air of an engine. The engine ECU may be configured to provide an overvoltage when the voltage input from the alternator is input to a predetermined value or more. Determining that it is generated from the abnormality of the regulator, and controls the fuel injector when the over-voltage is detected to operate the warning means while maintaining the engine rpm in the idle state, warning and protection system for the alternator By providing the following effects:
1) 엔진 rpm이 높아짐에 따라 이에 비례하는 얼터네이터의 전압 발생을 이용하여 단순히 엔진 ECU의 로직 변경으로 이를 해결할 수 있게 되어 비용 절감 효과를 높일 수 있게 된다.1) As the engine rpm increases, it is possible to solve this by simply changing the logic of the engine ECU by using the alternator voltage generation proportional to this, thereby increasing the cost saving effect.
2) 얼터네이터와 레귤레이터의 고장으로 발생되는 과전압 상태시 차속의 감속으로 안전 상태의 전압 발생을 도모하고 이를 운전자에게 경고해 주게 되고, 과전압으로 발생되는 전장품의 파손을 미연에 방지할 수 있게 된다.2) When overvoltage occurs due to the failure of the alternator and regulator, the deceleration of the vehicle speeds up the occurrence of voltage in a safe state and warns the driver of it, and prevents damage to the electrical equipment caused by overvoltage.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| G170 | Publication of correction | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070731 Year of fee payment: 5 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |