KR100251798B1 - An integrated electronic control apparatus for protecting a wheel lock and driving power control device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차륜잠김 방지장치와 구동력 제어장치의 전기배선 및 전자제어 회로에 관한 것으로, 특히 각각의 차륜잠김 방지장치와 구동력 제어장치의 전자 제어기를 하나로 통합하고, 파워 솔리드 스테이트 릴레이(power solid state relay)인 집적회로소자와 검증등을 사용하여 장착 공간과 생산 원가를 줄이는 동시에 차륜잠김 방지장치 및 구동력 제어장치의 안전을 보장할 수 있도록 한 차륜잠김 방지장치 및 구동력 제어장치의 통합 전자제어 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an electric wiring and an electronic control circuit of a wheel lock prevention device and a driving force control device. In particular, the electronic controller of each wheel lock prevention device and a driving force control device is integrated into a power solid state relay. The integrated electronic control circuit of the wheel lock prevention device and the drive force control device is designed to reduce the mounting space and the production cost by using integrated circuit elements and verification, and to ensure the safety of the wheel lock prevention device and the drive force control device. will be.
일반적으로, 차륜잠김 방지장치와 구동력 제어장치는 각각의 전자 제어기를 필요로 하며, 이러한 전자 제어기를 이용하여 차륜잠김 방지장치에서는 솔레노이드 밸브를 작동 또는 비작동하여 차량의 제동력을 제어하고, 구동력 제어장치에서는 직류 서보모터에 의해 직접 작동되는 전자 드로틀의 개폐를 통해 차량의 엔진출력을 제어한다.In general, the wheel lock prevention device and the driving force control device require a respective electronic controller, and the wheel lock prevention device controls the braking force of the vehicle by operating or deactivating the solenoid valve using the electronic controller. Controls the engine output of the vehicle by opening and closing the electronic throttle, which is directly operated by a DC servomotor.
상기와 같은 솔레노이드 밸브의 작동과 비작동이 제동력에 직접적인 영향을 미치고 드로틀 밸브의 미세한 개폐가 엔진출력에 많은 영향을 줌에 따라, 솔레노이드 밸브 및 드로틀 밸브의 전자 제어에 있어서 차량의 운행 및 운전자의 안전을 위해 차륜잠김 방지장치와 구동력 제어장치의 각각의 전자 제어기는 상기 솔레노이드 밸브와 드로틀 밸브를 신속 정확하게 제어해야 한다.As the operation and non-operation of the solenoid valve as described above directly affect the braking force, and the fine opening and closing of the throttle valve has a great influence on the engine output, driving and driving safety of the vehicle in the electronic control of the solenoid valve and the throttle valve. In order to control the solenoid valve and the throttle valve, each electronic controller of the wheel lock prevention device and the driving force control device must be quickly and accurately controlled.
한편, 상기 차륜잠김 방지장치의 전자 제어기는 공급 전원이 불안정하거나 솔레노이드 코일의 단락과 같은 기능 부조 또는 솔레노이드 밸브의 과전류 상태를 탐지하는 경우, 솔레노이드 밸브의 공급 전력을 차단하여 솔레노이드 밸브의 오동작을 방지함으로써 차량 및 운전자의 안전을 보장하도록 한다.On the other hand, the electronic controller of the wheel lock prevention device to prevent the malfunction of the solenoid valve by shutting off the power supply of the solenoid valve when the power supply is unstable or detects a malfunction such as a short circuit of the solenoid coil or an overcurrent state of the solenoid valve Ensure vehicle and driver safety.
이때, 상기 솔레노이드 밸브에 공급 전력이 차단되면, 제동력은 운전자가 브레이크 페달을 밟음으로써 직접 가감된다.At this time, when the power supply to the solenoid valve is cut off, the braking force is directly added to or depressed by the driver pressing the brake pedal.
그리고, 상기 구동력 제어장치의 전자 제어기는 직류모터 코일의 단락과 같은 기능 부조 또는 모터의 과전류 상태를 탐지하는 경우, 직류모터의 공급 전력을 차단하여 드로틀 밸브의 오동작을 방지함으로써 차량 및 운전자의 안전을 보장하도록 한다.When the electronic controller of the driving force control device detects a malfunction such as a short circuit of the DC motor coil or an overcurrent state of the motor, the electronic controller of the driving force control device cuts off the power supply of the DC motor to prevent malfunction of the throttle valve, thereby improving safety of the vehicle and the driver. To ensure.
이때, 상기 직류모터에 공급 전력이 차단되면, 드로틀 밸브가 가속페달로 직접 작동되어 차량의 가감속 주행은 전자 제어기에 의해 제어되지 않고 운전자에 의해 직접 수행된다.At this time, when the power supply to the DC motor is cut off, the throttle valve is directly operated by the accelerator pedal so that the acceleration / deceleration driving of the vehicle is directly performed by the driver rather than controlled by the electronic controller.
그러나, 상기와 같이 종래의 차륜잠김 방지장치와 구동력 제어장치는 각각의 전자 제어기를 구비함에 따라 필요로 하는 여러 센서 신호 및 입/출력 신호가 동일한 경우에도 서로 다른 배선을 통해 입력해야 하고, 두 개의 전자 제어기를 장착하기 위한 공간이 별도로 필요하여 생산 원가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.However, as described above, the conventional anti-locking device and the driving force control device have their respective electronic controllers, and thus, even if several sensor signals and input / output signals required are the same, they must be input through different wirings. There is a problem that the production cost is increased because a separate space for mounting the electronic controller.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 차륜잠김 방지장치와 구동력 제어장치를 위한 각각의 전자 제어기를 하나의 전자 제어기로 통합하고, 이 통합 전자 제어기를 통해 차륜잠김 방지제어는 물론 구동력 제어를 모두 수행할 수 있음은 물론 장착 공간과 생산 원가를 줄이는 동시에 차륜잠김 방지장치 및 구동력 제어장치의 안전을 보장할 수 있도록 한 차륜잠김 방지장치 및 구동력 제어장치의 통합 전자제어 회로를 제공하는 데에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to integrate the respective electronic controller for the wheel lock prevention device and the driving force control unit into one electronic controller, through the integrated electronic controller to prevent wheel lock The integrated electronic control circuit of the wheel lock prevention device and the drive force control device enables not only control, but also driving force control, as well as reducing mounting space and production cost, while ensuring safety of the wheel lock prevention device and the drive force control device. Is in providing.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차륜잠김 방지장치 및 구동력 제어장치의 통합 전자제어 회로는, 차륜잠김 방지장치와 구동력 제어장치를 위한 각각의 전자 제어기를 하나의 전자 제어기로 통합하고, 이 통합 전자 제어기내에 포함된 ABS 집적소자 릴레이와 TCS 집적소자 릴레이의 입력단이 축전지 전원에 연결되고 그 출력단은 솔레노이드 밸브 구동회로와 직류 서보모터 구동회로에 연결되어, 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로에서 출력되는 제어신호에 따라 ABS 집적소자 릴레이가 온되는 경우 솔레노이드 밸브의 여자코일을 작동시키고 오프되는 경우 비작동시키며, 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로에서 출력되는 제어신호에 따라 TCS 집적소자 릴레이가 온되는 경우 직류 서보모터의 코일을 작동시키고 오프되는 경우 비작동시키며, 상기 ABS 집적소자 릴레이와 차륜잠김 방지장치가 정상인 경우 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로에서 출력되는 제어신호에 따라 ABS 검증등을 점등하여 ABS OK 검증표시를 밝게 표시하고 상기 ABS 집적소자 릴레이와 차륜잠김 방지장치에 전기적인 결함이 발생하는 경우 상기 ABS 검증등을 소등시켜 ABS OK 검증표지가 표시되지 않도록 제어하며, 상기 TCS 집적소자 릴레이와 구동력 제어장치가 정상인 경우 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로에서 출력되는 제어신호에 따라 TCS 검증등을 점등하여 TCS OK 검증표지를 밝게 표시하고 상기 TCS 집적소자 릴레이와 구동력 제어장치에 전기적인 결함이 발생하는 경우 상기 TCS 검증등을 소등시켜 TCS OK 검증표지가 표시되지 않도록 제어함으로써 운전자가 이를 인식할 수 있도록 함을 특징으로 한다.The integrated electronic control circuit of the wheel lock preventing device and the driving force control device of the present invention for achieving this object integrates each electronic controller for the wheel lock preventing device and the driving force control device into one electronic controller, The input terminal of the ABS integrated device relay and the TCS integrated device relay included in the controller is connected to the battery power source, and the output terminal thereof is connected to the solenoid valve driving circuit and the DC servomotor driving circuit, so that the control signal is output from the first microcontroller and the interface circuit. According to the ABS integrated device relay is turned on, the excitation coil of the solenoid valve is activated and is off when it is turned off, when the TCS integrated device relay is turned on in accordance with the control signal output from the second microcontroller and the interface circuit DC servomotor To operate the coil and turn off when it is off When the ABS integrated device relay and the wheel lock prevention device are normal, the ABS verification light is turned on according to a control signal output from the first microcontroller and the interface circuit to display the ABS OK verification display brightly, and the ABS integrated device relay If an electrical defect occurs in the wheel lock prevention device, the ABS verification lamp is turned off so that the ABS OK verification label is not displayed. When the TCS integrated device relay and the driving force control device are normal, the second micro controller and the interface circuit are controlled. The TCS verification lamp is brightly lit by turning on the TCS verification lamp according to the output control signal, and the TCS verification lamp is displayed by turning off the TCS verification lamp when an electrical defect occurs in the TCS integrated device relay and the driving force control device. So that the driver can recognize it. do.
제1도는 본 발명에 의한 차륜잠김 방지장치 및 구동력 제어장치의 통합 전자제어 회로 구성도.1 is a block diagram of an integrated electronic control circuit of the wheel locking prevention device and the driving force control device according to the present invention.
제2도는 제1도의 ABS 검증등 구동회로의 상세도.2 is a detailed view of the driving circuit of the ABS verification of FIG.
제3도는 제1도의 TCS 검증등 구동회로의 상세도.3 is a detailed view of a driver circuit such as the TCS verification of FIG.
제4도는 제1도의 솔레노이드 밸브 구동회로의 상세도.4 is a detailed view of the solenoid valve driving circuit of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 축전지 F1∼F5 : 제1 퓨즈∼제5 퓨즈1: Storage battery F1-F5: 1st-5th fuse
S1 : 점화 스위치 2 : ABS 검증등S1: Ignition switch 2: ABS verification light
3 : ABS OK 검증표지 4 : TCS 검증등3: ABS OK Verification Cover 4: TCS Verification
5 : TCS OK 검증표지 10 : 통합 전자 제어기5: TCS OK verification cover 10: Integrated electronic controller
11 : 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로11: first microcontroller and interface circuit
12 : 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로12: second microcontroller and interface circuit
13 : ABS 집적소자 릴레이 14 : TCS 집적소자 릴레이13: ABS integrated device relay 14: TCS integrated device relay
15 : ABS 검증등 구동회로 16 : TCS 검증등 구동회로15: ABS verification light driving circuit 16: TCS verification light driving circuit
17 : 솔레노이드 밸브 구동회로 18 : 직류 서보모터 구동회로17: solenoid valve driving circuit 18: DC servo motor driving circuit
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 차륜잠김 방지장치 및 구동력 제어장치의 통합 전자제어 회로의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the integrated electronic control circuit of the wheel locking prevention device and driving force control device according to the present invention.
도 1은 본 발명에 의한 차륜잠김 방지장치 및 구동력 제어장치의 통합 전자제어 회로 구성도로서, 음극단자가 접지(G1)를 통해 차체에 접지되고, 차량 전기장치의 작동에 필요한 전력을 공급하는 축전지(1)와, 상기 축전지(1)의 양극단자에 접속되어 전기장치에서 단락과 같은 전기적 결함으로 인하여 정격전류를 초과하는 과전류가 흐를 때 전원을 즉시 차단하는 제1 퓨즈∼제3 퓨즈(F1∼F3)와, 상기 제3 퓨즈(F3)에 접속된 점화 스위치(S1)와, 상기 점화 스위치(S1)에 연결된 제4 퓨즈 및 제5 퓨즈(F4,F5)와, 발광 다이오드(LED)로 구성되어 차륜잠김 방지장치의 동작 유무를 계기판의 ABS OK 검증표지(3)를 통해 표시하는 ABS 검증등(2)과, 발광 다이오드(LED)로 구성되어 구동력 제어장치의 동작 유무를 계기판의 TCS OK 검증표지(5)를 통해 표시하는 TCS 검증등(4)과, 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 또는 비작동시켜 브레이크 캘리퍼 내의 유압을 조절하여 차륜의 잠김현상을 방지하거나, 직류 서보모터(M)를 구동시켜 드로틀 밸브의 개폐를 조절하여 차량의 엔진출력을 제어하는 통합 전자 제어기(10)로 구성된다.1 is a block diagram of the integrated electronic control circuit of the wheel locking prevention device and the driving force control device according to the present invention, the negative terminal is grounded to the vehicle body through the ground (G1), the storage battery for supplying the power required for the operation of the vehicle electrical apparatus (1) and the first fuse to the third fuse (F1 to F1), which are connected to the positive terminal of the
상기 통합 전자 제어기(10)는 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 또는 비작동시키기 위한 구동 제어신호와 상기 ABS 검증등(2)을 점등 또는 소등시키기 위한 제어신호를 출력하는 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)와, 직류 서보모터(M)를 구동시키기 위한 구동제어신호와 상기 TCS 검증등(4)을 점등 또는 소등시키기 위한 제어신호를 출력하는 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)와, 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 축전지(1)의 전압을 공급 또는 차단하고, 자체 진단 작용을 통해 전기적 결함을 탐지하는 경우 진단신호를 출력하는 ABS 집적소자 릴레이(13)와, 상기 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 축전지(1)의 전압을 공급 또는 차단하고, 자체 진단작용을 통해 전기적 결함을 탐지하는 경우 진단신호를 출력하는 TCS 집적소자 릴레이(14)와, 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)에서 출력되는 제어신호와 상기 ABS 집적소자 릴레이(13)에서 출력되는 자체 진단신호에 따라 ABS 검증등(2)을 점등 또는 소등시키는 ABS 검증등 구동회로(15)와, 상기 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)에서 출력되는 제어신호와 상기 TCS 집적소자 릴레이(14)에서 출력되는 자체 진단신호에 따라 TCS 검증등(4)을 점등 또는 소등시키는 TCS 검증등 구동회로(16)와, 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)에서 출력되는 구동 제어신호에 따라 상기 ABS 집적소자 릴레이(13)를 통해 출력되는 축전지(1)의 전압을 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)에 공급 또는 차단하는 솔레노이드 밸브 구동회로(17)와, 풀 브릿지 섹션(Full Bridge Section)으로 이루어지고, 상기 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)에서 출력되는 구동 제어신호에 따라 상기 TCS 집적소자 릴레이(14)를 통해 출력되는 축전지(1)의 전압을 직류 서보모터(M)에 공급 또는 차단하는 직류 서보모터 구동회로(18)로 구성된다.The integrated
상기 제1 퓨즈(F1)의 정격전력은 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 정격전류 합을 만족하며, 제2 퓨즈(F2)는 직류 서보모터(M)의 정격전류를 만족하고, 제4 퓨즈(F4)의 정격전력은 TCS 검증등(4)의 정격전류를 만족하며, 제5 퓨즈(F5)의 정격전력은 ABS 검증등(2)의 정격전류를 만족하고, 제3 퓨즈(F3)의 정격전력은 ABS 검증등(2)과 TCS 검증등(4)의 정격전류 합을 만족하도록 결정된다.The rated power of the first fuse F1 satisfies the sum of the rated currents of the excitation coils L1, L2, .., Ln of the solenoid valve, and the second fuse F2 is the rated current of the DC servomotor M. , The rated power of the fourth fuse (F4) satisfies the rated current of the TCS verification lamp (4), the rated power of the fifth fuse (F5) satisfies the rated current of the ABS verification lamp (2), The rated power of the third fuse F3 is determined to satisfy the sum of the rated currents of the
그리고, 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)와 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)는 데이터 통신이 가능하여 서로 데이터를 교환한다.In addition, the first microcontroller and
도 2는 도 1의 ABS 검증등 구동회로(15)의 상세도로서, 상기 ABS 집적소자 릴레이(13)에서 출력되는 진단신호(SMON)와 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)에서 출력되는 구동 제어신호(SDRV)를 논리곱하는 앤드 게이트(AND Gate)(31)와, 상기 앤드 게이트(31)의 출력과 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)에서 출력되는 구동 제어신호(ALED)를 논리합하는 오아 게이트(OR Gate)(32)와, 상기 오아 게이트(32)의 출력에 따라 온/오프 동작하는 제1 파워 전계효과 트랜지스터(Power MOSFET)(MT1)로 구성되고, TCS 검증등 구동회로(16)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 TCS 집적소자 릴레이(13)에서 출력되는 진단신호(MMON)와 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)에서 출력되는 구동 제어 신호(MDRV)를 논리곱하는 앤드 게이트(41)와, 상기 앤드 게이트(41)의 출력과 상기 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)에서 출력되는 구동 제어신호(TLED)를 논리합하는 오아 게이트(42)와, 상기 오아 게이트(42)의 출력에 따라 온/오프 동작하는 제2 파워 전계효과 트랜지스터(MT2)로 구성된다.FIG. 2 is a detailed view of the
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 저항(R)은 5V의 전압 VCC와 ABS 집적소자 릴레이(13) 또는 TCS 집적소자 릴레이(14)의 개방 드레인 출력단(MON) 사이에 연결된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the resistor R is connected between the voltage VCC of 5V and the open drain output terminal MON of the ABS integrated
도 4는 도 1의 솔레노이드 밸브 구동회로(17)의 상세도로서, 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)에서 출력되는 구동 제어신호(RDRV1∼RDRVn)에 따라 상기 ABS 집적소자 릴레이(13)에 의해 공급 또는 차단되는 축전지(1)의 전원을 입력하여 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 또는 비작동시키거나, 진단작용을 통해 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 전기적 결함을 탐지하는 경우 진단신호(RMON1∼RMONn)를 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)로 출력하는 집적소자 릴레이(51∼54)와, 상기 집적소자 릴레이(51∼54)의 입력단(VDD)과 출력단(OUT) 사이에 연결되어 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 개방을 탐지하는 저항(R1∼Rn)과, 상기 (R1∼Rn)에 병렬 연결되어 과전압을 방지하는 제너 다이오드(ZD1∼ZDn)로 구성된다.FIG. 4 is a detailed view of the solenoid
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 차륜잠김 방지장치 및 구동력 제어장치의 통합 전자제어 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the integrated electronic control circuit of the wheel locking prevention device and driving force control device according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 차량의 시동으로 점화 스위치(S1)가 닫힌 후, 차륜잠김 방지장치 및 통합 전자 제어기(10)에 전기적 결함이 없다면, 통합 전자 제어기(10)의 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)는 ABS 집적소자 릴레이(13)의 입력단(IN)에 하이(High)의 제어신호(SDRV)를 출력하여 ABS 집적소자 릴레이(13)의 출력단(OUT)을 온(On)시킨다.First, after the ignition switch S1 is closed by starting the vehicle, if the wheel lock preventing device and the integrated
이에 따라, 축전지(1)의 전원은 제1 퓨즈(F1)로부터 전선(20), ABS 집적소자 릴레이(13)의 입력단(VDD), ABS 집적소자 릴레이(13)의 출력단(OUT), 회로선(SPWR)을 통해 솔레노이드 밸브 구동회로(17)에 공급되어, 최종 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동시켜 차량의 제동력을 제어한다.Accordingly, the power source of the
또한, 차량의 시동으로 점화 스위치(S1)가 닫힌 후, 구동력 제어장치 및 통합 전자 제어기(10)에 전기적 결함이 없다면, 통합 전자 제어기(10)의 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)는 TCS 집적소자 릴레이(14)의 입력단(IN)에 하이의 제어신호(MDRV)를 출력하여 상기 TCS 집적소자 릴레이(14)의 출력단(OUT)을 온시키고, 이에 따라, 축전지(1)의 전원은 제2 퓨즈(F2)로부터 전선(21), TCS 집적소자 릴레이(14)의 입력단(VDD), TCS 집적소자 릴레이(14)의 출력단(OUT), 회로선(MPWR)을 통해 직류 서보모터 구동회로(18)에 공급되어, 최종 직류 서보모터(M)를 구동시켜 차량의 엔진출력을 제어한다.In addition, after the ignition switch S1 is closed due to the start of the vehicle, if the driving force controller and the integrated
한편, 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)는 제1 계산루프시간(time1)으로 차륜잠김 방지 및 구동력 제어 알고리즘의 계산을 수행하고, 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)는 제2 계산루프시간(time2)으로 직류 서보모터 제어 알고리즘의 계산을 수행한다.On the other hand, the first microcontroller and
이때, 상기 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)의 제2 계산루프시간(time2)은 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)의 제1 계산루프시간(time1) 보다 작아 직류 서보모터(M)를 정밀하게 제어할 수 있게 된다.In this case, the second calculation loop time time2 of the second microcontroller and
상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)는 차륜의 잠김을 방지하기 위한 제동력의 제어가 필요한 경우에 솔레노이드 밸브 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 구동 제어신호(RDRV1∼RDRVn)를 솔레노이드 밸브 구동회로(17)에 출력하고, 구동력 제어 알고리즘에 따라 엔진출력 제어에 필요한 목표 드로틀 밸브 개도를 계산하여 제3 계산루프시간(time3) 주기마다 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)로 목표 드로틀 밸브 개도를 전송한다.The first microcontroller and
그러면, 상기 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)는 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)에서 전송된 목표 드로틀 밸브 개도를 기준으로 직류 서보모터(M)의 제어 알고리즘의 계산을 수행하여 직류 서보모터(M)의 회전각도 신호를 출력한다.Then, the second microcontroller and
상기 ABS 집적소자 릴레이(13) 또는 TCS 집적소자 릴레이(14)의 개방 드레인 출력단(MON)은 ABS 집적소자 릴레이(13)와 TCS 집적소자 릴레이(14) 자체에 대한 진단 작용을 수행하게 되는데, 만약 ABS 집적소자 릴레이(13)와 TCS 집적소자 릴레이(14)가 정상일 경우에는 하이의 진단신호(SMON, MMOM)를 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)와 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)로 출력하는 동시에 ABS 검증등 구동회로(15)와 TCS 검증등 구동회로(16)에 출력하고, ABS 집적소자 릴레이(13)와 TCS 집적소자 릴레이(14)의 입력단(VDD)에 입력되는 축전지(1)의 전압이 저전압 또는 고전압인 결함조건을 나타내거나 출력단(OUT)에 연결된 부하가 단락되어 과전류가 흘러서 ABS 집적소자 릴레이(13)와 TCS 집적소자 릴레이(14)가 고온 상태로 될 때와 같은 결함조건을 탐지하는 경우에는 출력단(OUT)을 오프(Off)하는 동시에 입력단(IN)에 인가되는 제어신호(SDRV, MDRV)와 상관없이 로우의 진단신호(SMON, MMOM)를 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)와 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12), 각각 ABS 검증등 구동회로(15)와 TCS 검증등 구동회로(16)에 출력한다.The open-drain output terminal MON of the ABS
한편, 상기 ABS 검증등 구동회로(15)는 ABS 집적소자 릴레이(13)에서 출력되는 진단신호(SMON)와, 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)에서 출력되는 구동 제어신호(SDRV, ALED)에 따라 동작하고, 상기 TCS 검증등 구동회로(16)는 TCS 집적소자 릴레이(14)에서 출력되는 진단신호(MMOM)와 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)에서 출력되는 구동 제어신호(MDRV, TLED)에 따라 동작한다.On the other hand, the ABS verification
도 2를 참고하여 ABS 검증등 구동회로(15)의 동작을 설명하면, 차량이 운행중일 때 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)는 로우의 제1 파워 전계효과 트랜지스터(MT1) 구동 제어신호(ALED)를 ABS 검증등 구동회로(15)의 오아 게이트(32)에 출력한다.Referring to FIG. 2, the operation of the driving
그리고 나서, ABS 집적소자 릴레이(13)가 정상으로 하이의 진단신호(SMON)를 출력하고, 차륜잠김 방지장치 및 통합 전자 제어기(10)가 정상으로 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)로부터 하이의 구동 제어신호(SDRV)를 ABS 검증등 구동회로(15)의 앤드 게이트(31)에 각각 출력하면, 오아 게이트(32)의 하이 출력으로 제1 파워 전계효과 트랜지스터(MT1)가 온되어 ABS 검증등(2)이 점등됨으로써 계기판의 ABS OK 검증표지(3)가 밝게 표시되게 된다.Then, the ABS
즉, 상기 제1 파워 전계효과 트랜지스터(MT1)가 온되면 축전지(1)의 양극단자로부터 제3 퓨즈(F3), 점화 스위치(S1), 제5 퓨즈(F5), 전선(22), ABS 검증등(2), 전선(23), ABS 검증등 구동회로(15)의 제1 파워 전계효과 트랜지스터(MT1), 접지(G2), 차체, 접지(G1)를 통해 축전지(1)의 음극단자로 전류가 흘러 ABS 검증등(2)의 발광 다이오드가 점등되어 ABS OK 검증표지(3)가 밝게 표시됨으로써 운전자가 차륜잠김 방지장치가 정상적으로 동작될 수 있음을 인지하게 된다.That is, when the first power field effect transistor MT1 is turned on, the third fuse F3, the ignition switch S1, the fifth fuse F5, the
이때, 통합 전자 제어기(10)가 차량에 부착되어 있지 않다면, ABS 검증등(2)이 소등되므로 계기판의 ABS OK 검증표지(3)가 표시되지 않아 운전자는 차륜잠김 방지장치가 동작될 수 없음을 인지하게 된다.At this time, if the integrated
반면, 차량이 운행 중에 차륜잠김 방지장치에 전기적 결함이 발생하거나 마이크로 콘트롤러가 오동작하는 경우에는 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)가 이를 탐지하여 로우의 제어신호(SRDV)를 ABS 집적소자 릴레이(13)의 입력단(IN)과 ABS 검증등 구동회로(15)의 앤드 게이트(31)에 출력함으로써 회로선(SPWR)에 축전지(1)의 전원이 연결되지 않도록 한다.On the other hand, when the vehicle locking device prevents an electrical defect or malfunction of the microcontroller or the microcontroller malfunctions, the first microcontroller and the
그리고, ABS 집적소자 릴레이(13) 자체에서 회로선(SPWR)에 연결된 부하의 전기적 결함을 탐지하는 경우에도 상기 ABS 검증등 구동회로(15)의 앤드 게이트(31)에는 로우의 진단신호(SMON)가 출력된다.In addition, even when an electrical fault of a load connected to the circuit line SPWR is detected by the ABS
상기와 같이 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)에서 출력되는 구동 제어신호(SDRV)와 ABS 집적소자 릴레이(13)에서 출력되는 진단신호(SMON) 중의 어느 하나라도 로우라면 앤드 게이트(31)의 출력이 로우로 되어 오아 게이트(32)의 두 입력신호가 동시에 로우가 되고, 이에 따라 제1 파워 전계효과 트랜지스터(MT1)가 오프되어 ABS 검증등(2)이 소등되어 계기판의 ABS OK 검증표지(3)가 표시되지 않아 운전자는 운행 중인 차량의 차륜잠김 방지장치가 동작될 수 없음을 인지하게 된다.As described above, if any one of the driving control signal SDRV output from the first microcontroller and the
또한, 차량의 운행 중에 전선(22) 또는 전선(23)이 단선되면 ABS 검증등(2)이 소등되어 계기판의 ABS OK 검증표지(3)가 표시되지 않아 운전자는 일단 차륜잠김 방지장치에 결함이 발생한 것을 인지하게 된다.In addition, if the
그리고, 차량이 정지된 상태에서 차륜잠김 방지장치의 고장을 진단하는 경우에는 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)가 구동 제어신호(SDRV)를 로우로 출력하고 메모리에 저장된 고장 코드에 따라 제1 파워 전계효과 트랜지스터(MT1) 구동신호(ALED)를 하이 및 로우로 하여 온/오프시킴으로써 ABS 검증등(2)이 점멸하도록 하여 계기판의 ABS OK 검증표지(3)가 고장 코드를 표시하도록 한다.In addition, when diagnosing the failure of the wheel lock prevention device while the vehicle is stopped, the first microcontroller and the
이어서, 도 3을 참조하여 TCS 검증등 구동회로(16)의 동작을 설명하면, 차량이 운행 중일 때 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)는 로우의 제2 파워 전계효과 트랜지스터(MT2) 구동 제어신호(TLED)를 TCS 검증등 구동회로(16)의 오아 게이트(42)에 출력한다.Next, referring to FIG. 3, the operation of the
그리고 나서, TCS 집적소자 릴레이(14)가 정상으로 하이의 진단신호(MMON)를 출력하고, 구동력 제어장치 및 통합 전자 제어기(10)가 정상으로 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)로부터 하이의 구동 제어신호(MDRV)를 TCS 검증등 구동회로(16)의 앤드 게이트(41)에 출력하면, 오아 게이트(42)의 하이 출력으로 제2 파워 전계효과 트랜지스터(MT2)가 온되어 TCS 검증등(4)이 점등됨으로써 계기판의 TCS OK 검증표지(5)가 밝게 표시되게 된다.Then, the TCS
즉, 상기 제2 파워 전계효과 트랜지스터(MT2)가 온되면 축전지(1)의 양극단자로부터 제3 퓨즈(F3), 점화 스위치(S1), 제4 퓨즈(F4), 전선(24), TCS 검증등(4), 전선(25), TCS 검증등 구동회로(16)의 제2 파워 전계효과 트랜지스터(MT2), 접지(G3), 차체, 접지(G1)를 통해 축전지(1)의 음극단자로 전류가 흘러 TCS 검증등(4)의 발광 다이오드가 점등되어 TCS OK 검증표지(5)가 밝게 표시됨으로써 운전자가 운행 중인 차량의 구동력 제어장치가 정상적으로 동작될 수 있음을 인지하게 된다.That is, when the second power field effect transistor MT2 is turned on, the third fuse F3, the ignition switch S1, the fourth fuse F4, the
이때, 통합 전자 제어기(10)가 차량에 부착되어 있지 않다면, TCS 검증등(4)이 소등되므로 계기판의 TCS OK 검증표지(5)가 표시되지 않아 운전자는 구동력 제어장치가 동작될 수 없음을 인지하게 된다.At this time, if the integrated
반면, 차량이 운행 중에 구동력 제어장치에 전기적 결함이 발생하거나 마이크로 콘트롤러가 오동작하는 경우에는 상기 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)가 이를 탐지하여 로우의 구동 제어신호(MDRV)를 TCS 집적소자 릴레이(14)의 입력단(IN)과 TCS 검증등 구동회로(16)의 앤드 게이트(41)에 출력함으로써 회로선(MPWR)에 축전지(1)의 전원이 연결되지 않도록 한다.On the other hand, when the driving force controller generates an electrical defect or the microcontroller malfunctions, the second microcontroller and the
그리고, TCS 집적소자 릴레이(14) 자체에서 회로선(MPWR)에 연결된 부하의 전기적 결함을 탐지하는 경우에도 상기 TCS 검증등 구동회로(16)의 앤드 게이트(41)에는 로우의 진단신호(MMON)가 출력된다.Also, even when the TCS
상기와 같이 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)에서 출력되는 구동 제어신호(MDRV)와 상기 TCS 집적소자 릴레이(14)에서 출력되는 진단신호(MMON) 중의 어느 하나라도 로우라면 앤드 게이트(41)의 출력이 로우로 되어 오아 게이트(42)의 두 입력신호가 동시에 로우가 되고, 이에 따라 제2 파워 전계효과 트랜지스터(MT2)가 오프되어 TCS 검증등(4)이 소등되어 계기판의 TCS OK 검증표지(5)가 표시되지 않아 운전자는 운행 중인 차량의 구동력 제어장치가 동작될 수 없음을 인지하게 된다.As described above, if any one of the driving control signal MDRV output from the second microcontroller and the
또한, 차량의 운행 중에 전선(24) 또는 전선(25)이 단선되면 TCS 검증등(4)이 소등되어 계기판의 TCS OK 검증표지(5)가 표시되지 않아 운전자는 일단 차량의 구동력 제어장치에 결함이 발생한 것을 인지하게 된다.In addition, if the
그리고, 차량이 정지된 상태에서 구동력 제어장치의 고장을 진단하는 경우에는 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(12)가 구동 제어신호(MDRV)를 로우로 출력하고, 메모리에 저장된 고장 코드에 따라 제2 파워 전계효과 트랜지스터(MT2) 구동신호(TLED)를 하이 및 로우로 하여 온/오프시킴으로써 TCS 검증등(4)이 점멸하도록 하여 계기판의 TCS OK 검증표지(5)가 고장 코드를 표시하도록 한다.When diagnosing a failure of the driving force control device while the vehicle is stopped, the second microcontroller and the
계속해서, 도 4를 참고하여 솔레노이드 밸브 구동회로(17)의 동작을 설명하면 다음과 같다.Subsequently, the operation of the solenoid
고단측 스위치로 작용하는 집적소자 릴레이(51∼54)는 그 기능이 ABS 집적소자 릴레이(13) 또는 TCS 집적소자 릴레이(14)와 유사하며, 부가적으로 오프 상태에서 출력단(OUT)에 연결된 부하, 즉 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 개방을 탐지한다.The integrated device relays 51 to 54 serving as high-side switches are similar in function to the ABS
그리고, 저항(R1∼Rn)은 부하 개방을 탐지하는데 필요로 하는 저항으로서, 그 저항치가 부하로 작용하는 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)이 저항치 보다 훨씬 크다.The resistors R1 to Rn are resistors necessary for detecting the load opening, and the excitation coils L1, L2, ..., Ln of the solenoid valve acting as a load are much larger than the resistance.
상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)가 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동시키기 위해 하이의 구동 제어신호(RDRV1∼RDRVn)를 솔레노이드 밸브 구동회로(17)의 각 집적소자 릴레이(51∼54)의 입력단(IN)에 출력하는 경우에는 회로선(SPWR)에 나타나는 축전지(1)의 전원이 집적소자 릴레이(51∼54)의 입력단(VDD)과 출력단(OUT)을 경유하여 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)에 공급되므로 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)이 작동되고, 반면 로우의 구동 제어신호를 출력하는 경우에는 상기 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)이 비작동된다.The first microcontroller and
한편, 상기 제너 다이오드(ZD1∼ZDn)는 집적소자 릴레이(51∼54)가 오프될 때 입력단(VDD)에 발생할 수 있는 과전압을 극복한다.Meanwhile, the Zener diodes ZD1 to ZDn overcome the overvoltage that may occur at the input terminal VDD when the integrated device relays 51 to 54 are turned off.
상기 집적소자 릴레이(51∼54)는 오프되었을 경우에 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 개방 또는 단선을 감시하고, 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 저단측이 축전지(1)의 전위로 단락되는 결함도 감시하여, 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 저단측이 축전지(1) 전위로 단락되면 집적소자(51∼54)의 출력단(DGN)을 통해 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)로 로우의 진단신호(RMON1∼RMONn)를 출력하고, 상기 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)이 정상이면 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)로 하이의 진단신호(RMON1∼RMONn)를출력한다.The integrated element relays 51 to 54 monitor the opening or disconnection of the excitation coils L1, L2, .., Ln of the solenoid valve when they are off, and the excitation coils L1, L2, ... of the solenoid valve. When the low end side of Ln is short-circuited to the potential of the
또한, 집적소자 릴레이(51∼54)가 온되었을 경우에도 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 단락으로 인한 과전류 상태를 감시하여 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)이 단락되면 집적소자(51∼54)의 출력단(DGN)을 통해 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)로 로우의 진단신호(RMON1∼RMONn)를 출력하고, 정상이면 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)로 하이의 진단신호(RMON1∼RMONn)를 출력한다.In addition, even when the integrated element relays 51 to 54 are turned on, the overcurrent state caused by the short-circuit of the excitation coils L1, L2, ..., Ln of the solenoid valve is monitored to provide the excitation coils L1, L2,. When Ln is shorted, the diagnostic signals RMON1 to RMONn of the row are output to the first microcontroller and the
따라서, 상기 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(11)는 상기 집적소자 릴레이(51∼54)에서 출력되는 진단신호(RMON1∼RMONn)을 통해 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 개방 및 단락과 같은 전기적 결함을 탐지하여, 전기적 결함이 탐지되는 경우 상기 ABS 집적소자 릴레이(13)의 입력단(IN)에 로우의 구동 제어신호(SDRV)를 출력하는 동시에 집적소자 릴레이(51∼54)에 로우의 구동 제어신호(RDRV1∼RDRVn)을 출력하여 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 비작동시킴으로써 제동장치를 보통 브레이크로 작용하도록 한다.Accordingly, the first microcontroller and the
이상, 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 통합 전자 제어기를 통해 차륜잠김 방지장치와 구동력 제어장치를 동시에 작동시키며, 특히 두 개의 마이크로 콘트롤러를 적용하여 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로와 제2 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로에 의해 차륜잠김 방지 및 구동력 제어 알고리즘과 직류 서보모터 제어 알고리즘의 계산을 수행하여 직류 서보모터의 회전각을 정밀하게 제어할 수 있게 된다.As described above, the present invention simultaneously operates the wheel lock prevention device and the driving force control device through an integrated electronic controller, and in particular, by applying two microcontrollers, a first microcontroller and an interface circuit and a second microcontroller and an interface. By the circuit, it is possible to precisely control the rotation angle of the DC servomotor by performing calculation of the wheel locking prevention and driving force control algorithm and the DC servomotor control algorithm.
그리고, 상기 통합 전자 제어기가 제1 퓨즈와 제2 퓨즈를 통해 축전지에 연결된 두 개의 집적소자 릴레이를 적용하므로, 솔레노이드 밸브 코일에만 전기적 결함이 발생되었을 경우에는 차륜잠김 방지 제어는 불가능하지만 구동력 제어는 가능하며, 직류 서보모터 코일에만 전기적 결함이 발생되었을 경우에는 구동력 제어는 불가능하지만 차륜잠김 방지 제어는 가능함에 따라 차륜잠김 방지 및 구동력 제어 장치의 기능을 각각 충분히 이용할 수 있게 된다.In addition, since the integrated electronic controller applies two integrated device relays connected to the storage battery through the first fuse and the second fuse, when the electrical defect occurs only in the solenoid valve coil, wheel lock prevention control is impossible, but driving force control is possible. In addition, when an electric fault occurs only in the DC servomotor coil, the driving force control is impossible, but the wheel locking prevention control is possible, so that the functions of the wheel locking prevention and the driving force control device can be fully utilized.
예를 들어, 솔레노이드 밸브의 여자코일에 단락이 생기어 제1 퓨즈가 녹아버린 경우에는 제2 퓨즈에는 영향이 없으며, 직류 서보모터에 단락이 생기어 제2 퓨즈가 녹아 버린 경우에도 제1 퓨즈에는 전혀 영향이 없다.For example, if a short circuit occurs in the excitation coil of the solenoid valve and the first fuse is melted, the second fuse is not affected. Even if a short circuit occurs in the DC servomotor and the second fuse is melted, There is no impact at all.
또한, 솔레노이드 밸브 구동회로의 집적소자 릴레이가 솔레노이드 밸브 여자코일의 단선 및 단락과 같은 전기적 결함을 직접 탐지함에 따라 제1 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로가 간단해진다. 그리고 솔레노이드 밸브의 작동이 필요한 경우에만 솔레노이드 밸브의 여자코일이 고단측 스위치에 의해 여자되므로 과전류로 인한 솔레노이드 코일의 품질 저하를 막을 수 있으며 장기간의 차량 수명에 따른 솔레노이드 코일의 전기 화학적 부식을 방지할 수 있게 된다.In addition, the first microcontroller and interface circuit is simplified as the integrated element relay of the solenoid valve drive circuit directly detects electrical defects such as disconnection and short circuit of the solenoid valve excitation coil. Since the solenoid valve's excitation coil is excited by the high-stage switch only when the solenoid valve needs to be operated, it can prevent the deterioration of the solenoid coil due to overcurrent and prevent the electrochemical corrosion of the solenoid coil due to the long-term vehicle life. Will be.
마지막으로, 차륜잠김 방지장치 및 구동력 제어장치의 안전을 보장하기 위해 ABS 검증등 구동회로와 TCS 검증등 구동회로를 구비하여 차륜잠김 방지장치와 구동력 제어장치가 정상적으로 작동할 때 ABS 검증등과 TCS 검증등을 점등함에 따라 기계적 릴레이를 사용한 종래에 비해 전기배선이 간단해지고 그만큼 생산 원가가 저렴해지는 효과가 있다.Finally, to ensure the safety of the wheel lock prevention device and the driving force control device, it is equipped with a driving circuit such as the ABS verification light and the TCS verification, and the ABS verification light and the TCS verification when the wheel lock prevention device and the driving force control device operate normally. As the lamp is turned on, the electrical wiring is simpler and the production cost is reduced as compared with the conventional method using the mechanical relay.
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- 1997-07-22 KR KR1019970034258A patent/KR100251798B1/en not_active IP Right Cessation
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KR102617063B1 (en) | 2023-09-26 | 2023-12-27 | 주식회사 윈스퍼트 | Artificial intelligence-based worker safety management system for workers at environmental basic facilities |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20090106 Year of fee payment: 10 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |