KR0135541Y1 - 트랙션 컨트롤 시스템이 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치 - Google Patents

Abstract

자동차의 부하정도를 정확히 판단하기 위해 공기 흐름 센서 또는 맵 센서를 이용하여 흡입 공기량의 량을 정확히 감지할 수 있도록 하기 위한 트랙션 컨트롤 시스템이 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치를 제공하기 위하여, 흡입 도관을 통해 흡입되는 공기량을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 공기 흐름 센서와; 상기 공기 흐름 센서와 연결되어 공기 흐름 센서에서 출력되는 신호를 펄스폭 변조하는 신호 변환부와; 상기 신호 변환부와 연결되어 신호 변환부에서 인가되는 신호에 따라 설정데이타를 이용하여 자동차의 부하정도를 판단하는 변속 제어부 또는 서지 탱크내의 압력을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 맵 센서와; 상기 맵센서와 연결되어 맵 센서에서 출력되는 신호를 펄스폭 변조하는 신호 변환부와; 상기 신호 변환부와 연결되어 신호 변환부에서 인가되는 신호에 따라 설정데이타를 이용하여 자동차의 부하정도를 판단하는 변속 제어부로 이루어져 있다.

Description

트랙션 컨트롤 시스템 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치

제1도의 (a)는 종래의 차량의 부하상태 판단장치의 블록도.

제1도의 (b)는 스로틀 포지션 센서의 출력신호 파형도.

제2도의 (a)는 이 고안의 실시예에 따른 트랙션 컨트롤 시스템이 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치의 블록도.

제2도의 (b)는 이 고안의 실시예에 따른 공기 흐름 센서의 출력신호 파형도.

제3도의 (a)는 이 고안의 또다른 실시예에 따른 트랙션 컨트롤 시스템이 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치의 블록도.

제3도의 (b)는 이 고안의 또다른 실시예에 따른 맵 센서의 출력신호 파형도이 다.

이 고안은 트랙션 컨트롤 시스템(Traction Control System)이 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치에 관한 것으로서, 특히, 공기 흐름량 신호(Air flow signal) 또는 맵(MAP, Manifold Absolute Pressure) 감지신호를 이용하여 차량의 부하정도를 판단할 수 있도록 하는 트랙션 컨트롤 시스템이 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 주행상태에 따라 설정된 변속단 범위안에서 해당하는 변속기어와 자동으로 치합될 수 있도록 되어 있는 자동 변속장치는 자동차의 부하상태와 주행속도를 이용하여 해당 치합기어를 선택한다.

그러므로 자동 변속장치의 동작을 제어하는 변속 제어장치는 현재 자동차의 부하정도를 명확히 판단해야 주행상태에 가장 적절한 해당기어를 선택하여 치합할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 자동차의 부하정도를 판단하는 종래의 기술을 설명한다.

제1도의 (a)는 종래의 차량의 부하상태 판단장치의 블록도이고, 제1도의 (b)는 스로틀 포지션 센서의 출력신호 파형도이다.

제1도의 (a)를 참고로 하여 종래의 구성을 살펴보면, 가속페달의 동작정도에 따라 개도되는 스로틀 밸브(Throttle value)의 개도 정도를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 메인 스로틀 포지션 센서(Throttle Position Sensor, 10)와, 상기 메인 스로틀 포지션 센서(10)와 연결되어 출력되는 신호를 이용 가능한 형태로 변환하는 신호 변환부(20)와, 상기 신호 변환부(20)와 연결되어 있는 변속제어부(30)로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 종래의 동작은 다음과 같다.

엔진의 동작에 따라 발생하는 동력의 전달을 단속하기 위해 동작하는 클러치 페달(clutch pedal)을 제거하고, 해당하는 기어선택을 자동실행하여 운전자의 피로를 경감시킬 수 있는 자동 변속장치에서는 유체의 동작을 제어하여 해당 기어의 치합동작을 제어 할 수 있도록 한다.

따라서 자동차의 주행상태에 따른 적절한 기어를 선택하기 위한 변속제어부(30)는 운전자의 동작에 따라 가변되는 가속페달의 동작상태에 따른 스로틀 밸브의 개도정도에 해당하는 신호를 출력하는 메인 스로틀 포지션 센서(10)의 출력신호를 이용하여 자동차의 부하상태를 감지한다.

그러나 빙판도로나 진흙도로 등의 주행도로의 사정으로 정상적인 주행동작이 이루어지지 않고 주행중 미끄러짐이 발생할 경우 원활한 주행상태가 이루어질 수 있도록 하는 트랙션 컨트롤 시스템이 적용되는 경우엔 보조 스로틀 보드가 하나 더 장착되어 2개의 스로틀 보디(Throttle body)가 장착되어 있다.

그러므로 빙판도로 등에서 미끄러짐이 발생하여 정상적인 주행동작이 이루어질 수 없을 경우에 변속 제어부(30)가 도시되지 않은 모터(motor)를 구동시켜 보조 스로틀 보디의 스로틀 밸브를 닫아 운전자의 가속페달의 동작에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 동작에 의해 흡입되는 공기량을 감소시켜 엔진의 회전수를 줄이게 된다.

따라서 엔진의 회전수가 감소하는 반면에 엔진의 구동력이 증가하여 미끄러짐이 발생하는 노면에서의 주행동작이 원활히 진행될 수 있도록 한다.

그러므로 제1도의 (b)처럼 메인 스로틀 포지션 센서(10)에서 스로틀 밸브의 개도정도에 따라 해당하는 신호가 출력되면, 신호 변환부(20)가 동작하여 변속제어부(30)가 판독 가능한 상태로 신호의 형태를 변환한다.

즉, 메인 스로틀 밸브를 통해 흡입되는 공기량에 따라 출력되는 전압을 펄스폭 변조하여 각 출력전압의 크기에 따라 해당하는 듀티비(duty ratio)를 갖는 펄스신호로 변조한다.

따라서 변속제어부(30)는 메인 스로틀 포지션 센서(10)에서 출력되는 전압이 신호 변환부(20)에 의해 변환된 해당 디지탈 신호를 다시 복조하여 이미 설정되어 있는 데이터를 이용하여 현재의 자동차 부하정도를 판단한다.

그러므로 변속제어부(30)는 판단된 부하상태에 따라 해당하는 변속기어를 선택하여 자동차의 주행상태에 알맞은 적절한 기어로 변속동작이 이루어질 수 있는 신호를 출력하여 정확한 자동변속동작이 이루어질 수 있도록 제어한다.

그러나 상기와 같이 자동차의 주행중에 미끄러짐의 발생으로 트랙션 컨트롤 장치가 동작하여 보조 스로틀 보디의 스로틀 밸브가 동작할 경우에, 보조 스로틀 밸브의 개폐정도를 감지하는 감지장치가 별도로 장착되어 있지 않으므로 메인 스로틀 포지션 센서(10)에서 출력되는 신호는 보조 스로틀 밸브의 개폐정도가 고려되지 않은 신호가 출력된다.

그러므로 도시되지 않는 엔진 제어장치는 실제로 개폐된 2개의 스로틀 보디를 통해 흡입되는 공기량보다 더 많은 공기량이 스로틀 보디를 통해 흡입된 것으로 판단하여 엔진 제어 동작에 영향을 미치게 되고, 검출되는 공기량에 대한 정보는 신호 변환부(20)를 거쳐 변속 제어부(30)로 인가되므로 정확한 엔진의 부하상태를 판단할 수 없다.

따라서 보조 스로틀 밸브의 개도정도에 따라 가변되는 실질적인 자동차의 부하정도를 변속 제어부(30)가 정확하게 판단할 수 없게 되어 자동차의 상태에 따른 정확한 해당 기어를 선택할 수 없는 문제가 발생한다.

그러므로 이 고안의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동차의 부하정도를 정확히 판단하기 위해 공기 흐름 센서 또는 맵 센서를 이용하여 흡입 공기의 양을 정확히 감지할 수 있도록 하기 위한 트랙션 컨트롤 시스템이 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 고안의 구성은, 흡입 도관을 통해 흡입되는 공기량을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 공기흐름 센서와; 상기 공기 흐름 센서와 연결되어 공기 흐름 센서에서 출력되는 신호를 펄스폭 변조하는 신호 변환부와; 상기 신호 변환부와 연결되어 신호 변환부에서 인가되는 신호를 설정 데이터에 따라 분석하여 자동차의 부하정도를 판단하는 변속 제어부로 이루어져 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 고안의 또다른 구성은, 서지 탱크(surge tank)내의 압력을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 맵 센서와; 상기 맵 센서와 연결되어 맵 센서에서 출력되는 신호를 펄스폭 변조하는 신호 변환부와; 상기 신호 변환부와 연결되어 신호 변환부에서 인가되는 신호를 설정 데이터에 따라 분석하여 자동차의 부하정도를 판단하는 변속 제어부로 이루어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

제2도의 (a)는 이 고안의 실시예에 따른 트랙션 컨트롤 시스템이 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치의 블록도이고, 제2도의 (b)는 이 고안의 실시예에 따른 공기 흐름 센서의 출력신호 파형도이며, 제3도의 (a)는 이 고안의 또다른 실시예에 따른 트랙션 컨트롤 시스템이 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치의 블록도이며, 제3도의 (b)는 이 고안의 또다른 실시예에 따른 맵 센서의 출력신호 파형도이다.

제2도의 (a)를 참고로 하여 이 고안의 구성을 살펴보면, 공기 흐름량 센서(11)와, 상기 공기 흐름량 센서(11)와 연결되어 있는 신호 변환부(2)와, 상기 신호 변환부(2)와 연결되어 있는 변속 제어부(3)로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 이 고안의 동작은 다음과 같다.

제2도의 (b)처럼 공기 흐름량 센서(11)에서 흡입 도관을 통하여 흡입되는 공기량에 비례하는 전압이 출력되어 신호 변환부(2)로 인가되면, 상기 신호 변환부(2)는 펄스폭 변조방식을 이용하여 상기 공기 흐름량 센서(11)에서 출력되는 전압을 소정의 펄스폭을 갖는 디지탈 신호로 변환하여 변속 제어부(3)로 출력한다.

그러므로 흡입도관을 통해 흡입되는 공기량에 따라 해당 전압이 출력되는 공기 흐름량 센서(11)의 아날로그 신호가 신호 변환부(2)에서 해당 전압에 따른 디지탈 신호로 변환되어 변속 제어부(3)가 흡입 공기량 센서(11)의 출력전압을 판독할 수 있도록 한다.

따라서 변속 제어부(3)는 상기 신호 변환부(2)에서 펄스폭 변조된 신호를 판독하여 다시 아날로그 신호로 복조한 후, 이미 설정되어 있는 데이터를 이용하여 자동차의 부하정도를 판단한다.

상기 공기 흐름량 센서(11)는 흡기도관에 장착되어, 가속페달의 동작에 따라 가변되는 스로틀 밸브의 개폐정도뿐만 아니라 트랙션 컨트롤 시스템의 동작에 따라 제어되는 보조 스로틀 밸브의 개폐정도에 따라 가변되는 흡입도관을 통한 흡입 공기량의 변화에 따라 센서(11)의 출력신호가 가변된다.

그러므로 변속 제어부(3)는 공기 흐름량 센서(11)에서 출력되는 신호를 이용하여 정확한 엔진의 부하정도를 판단하여 해당하는 기어로 변속될 수 있는 해당 제어신호를 출력하여 적절한 변속동작이 자동으로 이루어질 수 있도록 한다.

이하, 제3도를 참고로 하여 이 고안의 또다른 실시예를 설명한다.

제3도의 (a)를 참고로 하여 이 고안의 구성을 살펴보면, 서지 탱크 내의 압력을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 맵 센서(12)와, 상기 맵 센서(12)와 연결되어 있는 신호 변환부(2)와, 상기 신호 변환부(2)와 연결되어 있는 변속 제어부(3)로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 이 고안의 동작은 다음과 같다.

먼저, 서지 탱크 내의 압력에 따라 해당하는 신호를 출력하는 맵 센서(12)에서 제3도의 (b)와 같은 서지탱크의 압력변화에 비례하는 전압이 출력되면, 상기한 방법과 동일하게 신호 변환부(2)에 의해 맵 센서(12)에서 출력되는 신호가 이용가능한 펄스신호로 변환되어 변속 제어부(3)로 출력된다.

상기 맵 센서(12)는 스로틀 밸브를 통해 흡입되는 공기가 엔진의 해당 실린더로 일정한 압력을 갖고 공급될 수 있도록 하기 위해 장착되어 있는 서지 탱크내의 압력을 감지하여 해당하는 전압을 출력한다.

그러므로 자동차의 부하상태에 따라 가변되는 스로틀 밸브의 개도정도에 따라 흡입되는 공기량에 의해 서지 탱크내의 압력이 가변되므로 맵 센서(12)에서 출력되는 전압의 크기도 가변된다.

따라서 자동차의 부하정도에 따라 가변되는 서지탱크 내의 압력변화에 해당하는 전압이 맵 센서(12)에서 출력되면, 신호 변환부(2)는 맵 센서(12)에서 출력되는 신호를 펄스폭 변조하여 이용 가능한 신호로 가변한다.

그러므로 변속 제어부(3)는 신호 변환부(2)에서 변환된 맵 센서(12)의 출력신호를 판독하여 다시 아날로그 신호로 복조한 후, 이미 설정된 데이터에 따라 자동차의 부하정도를 판단한다.

그러므로 변속 제어부(3)는 정확한 자동차의 부하정도를 판단하여 자동차의 상태에 따라 적절한 기어를 변속될 수 있도록 제어 신호를 출력하여 자동 변속이 이루어질 수 있도록 한다.

상기와 같이 맵 센서(12)는 트랙션 컨트롤 시스템의 동작에 의해 상태가 가변되는 보조 스로틀 밸브의 개도 변화에 따른 엔진의 부하변화에 따라 정확하게 동작하여 해당하는 신호를 출력하므로 변속 제어부(3)가 자동차의 부하상태를 정확하게 판단할 수 있다.

그러므로 상기와 같이 동작하는 공기 흐름 센서나 맵 센서는 메인 스로틀 밸브 뿐만 아니라 트랙션 컨트롤 시스템의 동작에 따라 개도 상태가 가변되는 보조 스로틀 밸브를 통해 흡입되는 공기량에 따라 정확하게 해당하는 신호를 출력하므로 정확한 자동차의 부하상태를 판단할 수 있다.

따라서 상기와 같이 동작하는 이 고안의 효과는 가속페달의 동작상태와 트랙션 컨트롤 시스템의 동작에 따라 개도상태가 가변되는 스로틀 밸브를 이용하여 엔진의 동작과 자동 변속장치의 동작을 제어 할 경우에, 토크 컨버터의 동작에 따라 가변되는 보조 스로틀 밸브의 개도 상태에 따라 가변되는 엔진의 부하상태를 맵 센서나 공기 흐름량 센서를 이용하여 감지하므로 정확한 자동차의 상태를 판단할 수 있다.

Claims (2)

1. 흡입되는 공기량을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 공기 흐름량 센서를 구비하는 자동차의 엔진 제어장치에 있어서, 상기 공기 흐름량 센서에서 인가되는 신호를 펄스폭 변조하는 신호 변환부와; 상기 신호 변환부에서 인가되는 신호를 설정된 데이터에 따라 분석하여 자동차의 부하 정도를 판단하는 변속 제어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙션 컨트롤 시스템이 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 변속 제어부는 서지탱크내의 압력을 검출하는 맵 센서의 신호를 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 자동차의 부하 정도를 판단하는 것을 특징으로 하는 트랙션 컨트롤 시스템이 장착되어 있는 차량의 부하상태 판단장치.