KR100288232B1

KR100288232B1 - 전자 제어장치의 인터페이스 회로

Info

Publication number: KR100288232B1
Application number: KR1019990008268A
Authority: KR
Inventors: 이승수
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2001-04-16
Also published as: KR20000060160A

Abstract

전자제어 장치에 관한 것으로서, 엔진 제어장치와 변속제어장치의 기능을 하나의 제어장치로 통합함에 있어서 자동 변속기를 제어하기 위한 차속센서의 데이터값을 제어장치에 입력하여 정확한 변속제어를 수행할 수 있도록 하기 위해, 차량의 주행상태에 따라 가변되는 출력되는 신호를 검출하여 소정의 입력신호로 출력하는 차속 검출부의 신호와 함께 인가되는 노이즈를 제거하여 안정된 신호를 출력하기 위한 노이즈 필터링부와; 노이즈 필터링부를 통과하여 출력되는 신호를 차속 신호를 소정의 전압으로 상승시켜 기준전압의 레벨을 설정하여 출력하기 위한 전압레벨 설정부와; 인가되는 차속신호를 소정의 설정 기준 신호전압으로 클리핑 시킨 후, 입력 전압과 피브 백되는 전압에 의해 전압을 분배하여 비교기의 입력전압으로 출력하는 전압 분배부로 소정의 신호 전압을 출력하는 전압 클리핑부로 이루어져 있어서, 주행중 자동변속기의 정확한 변속제어가 이루어질 수 있다.

Description

전자 제어장치의 인터페이스 회로{THE INTERFACE OF ELECTRONIC CONTROL UNIT}

본 발명은 전자 제어장치의 인터페이스 회로에 관한 것으로써, 더욱 상세하게 말하자면, 엔진을 제어하는 엔진 제어장치와 자동 변속기를 제어하는 변속제어장치를 하나의 제어장치로 통합 제어함에 있어서, 차량의 주행상태에 따라 차속센서에 의해 아날로그 신호로 검출되는 차속신호를 디지털 신호로 변환하여 전자 제어 제어장치로 출력하기 위한 것이다.

일반적으로 산업발달과 기술력 향상 등에 의한 교통수단은 많은 발전을 거듭해왔고, 그에 따른 자동차 제작 기술 또한 많은 발전을 해왔다.

자동차를 주행시키기 위해 동력을 발생시키는 엔진을 전자제어장치에 의해 제어하여 최적의 엔진 출력을 발생시켰고, 엔진에서 발생된 동력을 바퀴에 전달하여주는 동력전달장치 또한 변속제어장치의 제어상태에 따라 변속단을 자동으로 변속하여 줌으로써 운전자가 변속단을 수동으로 변속하지 않아도 되는 편리함을 누리게 되었다.

자동차 제작회사 및 차량의 크기마다 조금씩은 다르지만 엔진의 동작상태를 제어하기 위한 엔진 제어장치와 자동변속기를 제어하기 위한 변속 제어장치 그리고, 주행중 안락한 운전을 추구하도록 제어하는 현가장치등의 전자 제어장치가 필요한 부분마다 각각의 제어장치들을 부착시켜 제어를 수행함에 따라 운전자에게 운전편의성과 안전운행을 보장하고 있지만, 여러 가지 고가의 전자제어장치를 이용하여 차량을 제작함으로써, 차량의 가격이 상승하는 문제점을 가지고 있었다.

그래서 차량의 가격을 낮추기 위한 방법으로 종래에는 엔진 제어장치와 변속 제어장치를 하나의 전자제어장치로 통합하여 엔진과 자동 변속기를 제어할 수 있는 전자 제어장치를 개발하였다.

그러나 상기한 종래의 기술에서 엔진과 자동 변속기를 하나의 제어장치에 의해 제어함에 있어서, 자동 변속기를 제어하기 위해 제어장치에 입력되는 차속신호를 엔진의 크랭크각 센서에 의해 검출되는 신호(VSPD:Vichele Speed Position Detecter)로 입력함에 따라 부정확한 데이터 입력시 자동변속기 제어가 정확히 이루어지지 못하는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 엔진 제어장치와 변속제어장치의 기능을 하나의 제어장치로 통합함에 있어서 자동 변속기를 제어하기 위한 차속센서의 데이터값을 제어장치에 입력하여 정확한 변속제어를 수행할 수 있도록 하기 위한 새로운 인터페이스 회로를 제공하기 위한 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어장치의 인터페이스 구성 회로도이고,

도2는 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어장치의 인터페이스 동작 출력파형도이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

차량의 주행상태에 따라 가변되는 출력되는 신호를 검출하여 소정의 입력신호로 출력하는 차속 검출부의 신호와 함께 인가되는 노이즈를 제거하여 안정된 신호를 출력하기 위한 노이즈 필터링부와; 노이즈 필터링부을 통과하여 출력되는 신호를 차속 신호를 소정의 전압으로 상승시켜 기준전압의 레벨을 설정하여 출력하기 위한 전압레벨 설정부와; 인가되는 차속신호를 소정의 설정 기준 신호전압으로 클리핑 시킨 후, 입력 전압과 피브 백되는 전압에 의해 전압을 분배하여 비교기의 입력전압으로 출력하는 전압 분배부로 소정의 신호 전압을 출력하는 전압 클리핑부를 포함하여 이루어지는 것을 특징 한다.

상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 일실시예에 따른 전자 제어장치의 인터페이스 회로의 구성은,

차량의 주행상태에 따라 가변되는 출력되는 신호를 검출하여 소정의 입력신호로 출력하고, 출력되는 신호 전압이 최저 200mVp-p 이상인 차속 검출부(10)와;

일측단자가 차속 감지부(10)의 음극(-)단자에 연결되어 있고 타측단자가 접지된 제1 저항(R1)과;

일측단자가 차속 감지부(10)의 양극(+)단자에 연결되어 있는 제2 저항(R2)와;

일측단자가 차속 감지부(10)의 양극(+)단자와 제2 저항(R2)의 연결단자에 결합되어 있고, 타측 단자가 접지된 제1 캐패시터(C1)와;

일측단자가 차속 감지부(10)의 음극(-)단자와 제1 저항(R1)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 비교기(IC1)의 반전단자에 연결된 제3 저항(R3)과;

일측단자가 차속 감지부(10)와 제1 저항(R1)과 제3 저항(R3)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 접지된 제2 캐패시터(C2)와;

일측단자가 제2 저항(R2)의 타측단자에 연결되어 있고, 타측단자가 제3 저항(R3)과 비교기(IC1)의 반전단자가 결합된 단자에 연결되어 있는 제3 캐패시터(C3)로 이루어져 있어서, 차량 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 차속 신호에 포함된 노이즈를 제거한 다음, 안정된 신호를 출력하는 노이즈 필터링부(20)와;

일측단자가 외부전원의 양극(+)단자에 연결되어 있고, 타측단자가 노이즈 필터링부(20)의 제2 저항(R2)과 제3 캐패시터(C3)의 결합단자에 연결된 제7 저항(R7)저항과;

일측단자가 제7저항(R7)의 타측단자와 연결되어 노이즈 필터링부(20)의 제2 저항(R2)과 제3 캐패시터(C3)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 접지된 제8 저항(R8)과;

일측단자가 제7 저항(R7)과 제8 저항(R8)의 결합단자에 연결되어 노이즈 필터링부(20)의 제2 저항(R2)과 제3 캐패시터(C3)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 접지되어 전압 노이즈를 제거하기 위한 제4 캐패시터(C4)를 포함하여 이루어져 있어서, 인가되는 외부 입력 전압(5V)이 제7저항(R7)과 제8저항(R8)에 의해 분배되어 소정의 전압으로 전압 레벨을 설정하여 노이즈 필터링부(20)의 P1지점으로 출력하는 전압레벨 설정부(30)와;

케소오드(-) 단자가 노이즈 필터링부(20)의 제2 저항과 제3 캐패시터 및 전압 레벨 설정부(30)가 결합된 결합단자에 연결되어 있고, 에노드(+)단자가 노이즈 필터링부(20)와 비교기(IC1)의 반전단자와 결합된 단자에 연결되어 있는 제1 다이오드(D1)와;

에노드(+) 단자가 상기 노이즈 필러팅부(20)와 제1 다이오드(D1)의 케소오드 단자가 결합한 단자에 연결되어 있고, 케소오드(-)단자가 상기 노이드 필러링부(20)와 제1 다이오드(D1)의 에노드(+)단자 및 비교기(IC1)의 반전단자와 결합된 단자에 연결된 제2 다이오드(D2)로 이루어져 있어서, 입력되는 차속 감지신호의 값을 일정 기준값으로 클리핑하여 출력하는 전압 클리핑부(40)와;

일측단자가 전압 클리핑부(40)의 제1 다이오드(D1)와 제2 다이오드(D2)의 결합단자에 연결되어 있고 타측단자가 비교기(IC1)의 비반전(+) 단자에 연결되어 있는 제4 저항(R4)과;

일측단자가 제4 저항(R4)과 비교기(IC1)의 비반전단자(+)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 비교기(IC1)의 출력단자(3)와 제어부(60)가 결합된 단자에 연결되어 있는 제5 저항(R5)으로 이루어져 있어서, 제4 저항(R4)을 통해 입력되는 차속신호가 제5 저항(R5)을 통해 피드 백 입력되는 비교기(IC1)의 출력신호를 분배하여 비교기(IC1)의 비반전 단자(+)의 입력신호로 출력하는 전압 분배부(50)로 이루어져 있다.

상기에서 전압 분배부(50)에 의해 비교기(IC1)로 입력되는 신호는 아래의 수학식 1로 산출할 수 있다.

[수학식 1]

입력신호가 Low신호 일 때 :

입력신호가 High신호 일 때 :

( 상기에서 Vin는 비교기(IC1)의 비반전 단자(+)로 입력되는 전압값이고,

P1는 전압레벨 설정부(30)에 의해 설정된 기준 전압값이다. )

상기와 같이 구성된 전자제어 장치의 인터페이스 회로에 차량 주행상태에 따라 가변되는 차속신호가 차속 감지부(10)에 의해 검출되어 0V이상의 신호전압으로 출력되어 노이즈 필터링부(20)로 인가됨에 따라 차속 감지부(10)에 의해 함께 유입되었던 노이즈가 제거된 안정된 신호전압으로 전압 클리핑부(40)로 인가되어 진다.

이 때, 0V을 기준으로 스윙되는 차속 신호전압은 전압레벨 설정부(30)에 의해 설정된 소정의 기준 전압으로 스윙 위치가 변화되어 전압 클리핑부(40)로 인가되어 진다.

좀더 상세하게 첨부한 도면을 참조하여 예를 들어 설명하자면, 차속 감지부(10)에서 검출되어 출력되는 신호 전압이 5V p-p일 때 이 전압은 0V를 기준전압으로 스윙폭을 가지고 노이즈 필터링부(20)로 인가되어진다.

노이즈 필터링부(20)에서는 인가되어진 차속 신호전압과 함께 유입된 노이즈를 저항과 캐패시터로 이루어진 필터에 의해 제거하고, 안정된 차속 신호전압을 전압 클리핑부(40)로 인가하여준다.

이 때, 노이즈 필터링부(20)에서 전압 클리핑부(40)로 차속 신호전압이 인가되기전 외부 기준 입력전압인 5V 전압이 전압레벨 설정부(30)의 제7저항(R7)과 제8 저항(R8)에 의해 분배되어 2.5V의 전압으로 노이즈 필터링부(20)의 P1지점으로 인가됨에 따라, 차속 신호 전압은 a지점에서 검출된 신호는 첨부한 도2의 a와 같이 스윙폭 기준값이 0V에서 2.5V로 상승 변화하게된다.

따라서, a지점에서의 차속 신호전압은 2.5V의 스윙폭 전압을 기준으로 스윙폭이 최고 피크값이 약 5.2871V이고 최저 피크값이 0.29468V까지 변화된 상태로 전압 클리핑부(40)로 인가되어진다.

그러므로, 상기와 같은 스윙폭을 갖는 차속 신호 전압이 전압 클리핑부(40)에 인가되어져 제1 다이오드(D1)과 제2 다이오드(D2)에 의해 차속 신호 전압이 클리핑되어져 도1의 b'지점에서는 도2의 b에 도시되어 있는 것과 같이 입력전압은 최고 3.0841V에서 클리핑되어지고, 최저 1.9127V에서 클리핑된 값으로 비교기(IC1)의 반전단자(-)로 인가되어진다.

그리고, 도1의 b지점에서는 도2의 b에 도시되어 있는 것과 같이 비교기(IC1)의 비반전단자(+)에 인가되는 전압은 전압 분배부(50)에서 상기 수학식 1에 의해 산출된 값으로 최대 2.5875V를 최소 2.4146V를 인가하여 주며, 비교기(IC1)에 인가되는 값이 2.5V이상으로 인가되면 첨부한 도2의 c와 같이 그 출력은 최고 약 4.9854V에서 최저0.15289V의 구형파인 디지탈 출력파형을 얻을 수 있고, 상기에서 얻어진 출력파형이 제어부(60)에 인가됨에 따라 제어부(60)는 자동 변속기를 차속에 의해 제어하게 된다.

상기한 실시예는 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예서 엔진 제어장치와 변속제어장치의 기능을 하나의 제어장치로 통합함에 있어서 자동 변속기를 제어하기 위한 차속센서의 데이터값을 제어장치에 입력하기 위한 새로운 인터페이스 회로를 구성함으로써, 주행중 자동변속기의 정확한 변속제어가 이루어지는 전자제어 장치의 인터페이스 회로를 제공할 수 있다.

Claims

차량의 주행상태에 따라 가변되는 출력되는 신호를 검출하여 소정의 입력신호로 출력하는 차속 검출부의 신호와 함께 인가되는 노이즈를 제거하여 안정된 신호를 출력하기 위한 노이즈 필터링부와;

노이즈 필터링부을 통과하여 출력되는 신호를 차속 신호를 소정의 전압으로 상승시켜 기준전압의 레벨을 설정하여 출력하기 위한 전압레벨 설정부와;

인가되는 차속신호를 소정의 설정 기준 신호전압으로 클리핑시킨 후, 입력 전압과 피브 백되는 전압에 의해 전압을 분배하여 비교기의 입력전압으로 출력하는 전압 분배부로 소정의 신호 전압을 출력하는 전압 클리핑부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진 제어장치의 인터페이스 회로.
청구항 1에 있어서, 노이즈 필터링부는 일측단자가 차속 감지부의 음극(-)단자에 연결되어 있고 타측단자가 접지된 제1 저항(R1)과; 일측단자가 차속 감지부의 양극(+)단자에 연결되어 있는 제2 저항(R2)과; 일측단자가 차속 감지부의 양극(+)단자와 제2 저항(R2)의 연결단자에 결합되어 있고, 타측 단자가 접지된 제1 캐패시터(C1)와; 일측단자가 차속 감지부의 음극(-)단자와 제1 저항(R1)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 비교기(IC1)의 반전단자에 연결된 제3 저항(R3)과; 일측단자가 차속 감지부와 제1 저항(R1)과 제3 저항(R3)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 접지된 제2 캐패시터(C2)와; 일측단자가 제2 저항(R2)의 타측단자에 연결되어 있고, 타측단자가 제3 저항(R3)과 비교기(IC1)의 반전단자가 결합된 단자에 연결되어 있는 제3 캐패시터(C3)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자제어 장치의 인터페이스 회로.
청구항 1에 있어서, 전압레벨 설정부는 일측단자가 외부전원의 양극(+)단자에 연결되어 있고, 타측단자가 노이즈 필터링부의 제2 저항(R2)과 제3 캐패시터(C3)의 결합단자에 연결된 제7 저항(R7)저항과; 일측단자가 제7저항(R7)의 타측단자와 연결되어 노이즈 필터링부의 제2 저항(R2)과 제3 캐패시터(C3)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 접지된 제8 저항(R8)과; 일측단자가 제7 저항(R7)과 제8 저항(R8)의 결합단자에 연결되어 노이즈 필터링부의 제2 저항(R2)과 제3 캐패시터(C3)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 접지되어 전압 노이즈를 제거하기 위한 제4 캐패시터(C4)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자제어 장치의 인터페이스 회로.
청구항 1에 있어서, 전압 클리핑부는 케소오드(-) 단자가 노이즈 필터링부의 제2 저항과 제3 캐패시터 및 전압 레벨 설정부가 결합된 결합단자에 연결되어 있고, 에노드(+)단자가 노이즈 필터링부와 비교기(IC1)의 반전단자와 결합된 단자에 연결되어 있는 제1 다이오드(D1)와; 에노드(+) 단자가 상기 노이즈 필러팅부와 제1 다이오드(D1)의 케소오드 단자가 결합한 단자에 연결되어 있고, 케소오드(-)단자가 상기 노이드 필러딩부와 제1 다이오드(D1)의 에노드(+)단자 및 비교기(IC1)의 반전단자와 결합된 단자에 연결된 제2 다이오드(D2)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자제어 장치의 인터페이스 회로.
청구항 1에 있어서, 전압 분배부는 일측단자가 전압 클리핑부의 제1 다이오드(D1)와 제2 다이오드(D2)의 결합단자에 연결되어 있고 타측단자가 비교기(IC1)의 비반전(+) 단자에 연결되어 있는 제4 저항(R4)과; 일측단자가 제4 저항(R4)과 비교기(IC1)의 비반전단자(+)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 비교기(IC1)의 출력단자(3)와 제어부가 결합된 단자에 연결되어 있는 제5 저항(R5)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자제어 장치의 인터페이스 회로.
청구항 1에 있어서, 차량의 주행상태에 따라 가변되어 출력되는 신호를 검출하는 차속 감지부의 최소 출력전압은 200mVp-p 이상인 것을 특징으로 하는 전자제어 인터페이스 회로.