KR100314681B1

KR100314681B1 - 자동차캔통신을위한노이즈제거장치

Info

Publication number: KR100314681B1
Application number: KR1019980055600A
Authority: KR
Inventors: 이종덕
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2002-04-24
Also published as: KR20000040055A

Abstract

본 발명은 TCU, ABS, ETC 등의 전자 제어 장치와 엔진 제어 장치와의 캔 통신 중에 발생되는 노이즈를 제거하여 자동차의 운행 안정성을 향상시키기 위한 자동차 캔 통신을 위한 노이즈 제거장치를 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은, 엔진 제어 장치와 전자 제어 장치와의 사이에 캔 하이 통신 라인과 캔 로우 통신 라인을 이용하여 자동차의 각종 운행 정보를 교환하는 캔 통신 시스템에 있어서, 동일 노이즈가 상기 캔 하이 통신 라인과 캔 로우 통신 라인을 통해 유입되면, FM 대역의 노이즈를 코일에서 집중적으로 상쇄시켜 제거하는 쵸크 필터와; 상기 쵸크 필터에 설치되어, 상기 캔 하이 통신 라인과 캔 로우 통신 라인을 통해 유입되는 노이즈의 위상을 동기시키는 위상동기수단을 포함하여 이루어져, 노이즈에 의한 캔 통신의 장애를 방지할 수 있어 자동차 운행의 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

자동차 캔 통신을 위한 노이즈 제거장치

본 발명은 자동차의 캔(CAN) 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 캔 통신 중에 발생되는 각종 노이즈를 제거하는 자동차 캔 통신을 위한 노이즈 제거장치에 관한 것이다.

최근, 전자제어 기술의 발달로 인하여 자동차에서도 기계적인 방법에 의해 동작하던 각종 장치들이 운전자의 편리성 및 운행의 안전성 등의 이유로 전기적인 방법에 의해 구동되고 있다.

예를 들어, 자동차의 변속 장치는 운전자의 변속 레버 조작에 따라 자동차의 주행 속도 및 토크를 변화시키는 수동 변속기에서 운전자의 변속 레버 조작이 아닌 자동차의 운행 조건에 따라 TCU(transmission control unit ; 변속 제어 장치)를통해 자동차의 주행 속도 및 토크를 변화시키는 자동 변속기로 대체하고 있다.

또한, 자동차의 제동 장치는 단순히 운전자의 브레이크 페달 조작에 의해서만 자동차를 제동하던 것을 ABS(anti brake system)를 통해 운전자의 브레이크 페달 조작 이외에도 주행중인 자동차의 각종 운행 정보에 따라 자동차를 제동하도록 하여 자동차 운행의 안정성을 향상시키고 있다.

또한, 최근에는 엔진의 고출력 및 고연비, 그리고 배기가스의 저감화 등을 위하여 GDI(gasoline direct injector ; 직접 연료 분사) 엔진을 통한 초희박 연소로 자동차를 구동하는데, 이러한 GDI 엔진에서도 종래 운전자의 가속 페달 조작에 따라 스로틀 밸브의 개도율이 조정되는 것과는 달리 공연비 전환시 엔진 토크의 급변동을 억제하기 위해 ETC(electronic throttle controller)를 통해 자동차 운행 정보에 따라 스로틀 밸브 개도율을 제어하여 흡입 공기량을 조절하고 있다.

이러한, TCU, ABS, ETC 등의 전자 제어 장치는 각 시스템을 동작시키는 데 필요한 자동차의 각종 운행 정보 등을 자동차 엔진 제어 장치(ECU ; engine control unit)와의 캔 하이 통신 라인과 캔 로우 통신 라인에 의한 캔 통신을 통해 수신한다.

그러나, TCU, ABS, ETC 등의 전자 제어 장치와 엔진 제어 장치와의 캔 통신은 전자파(EMI ; electromagnetic interference) 등의 노이즈 특히, 88MHz 내지 108MHz의 FM 대역(국가마다 FM 대역의 주파수는 다를 수 있다)의 노이즈에 매우 취약하기 때문에 엔진 제어 장치와의 캔 통신 시에 노이즈가 유입되면 TCU, ABS, ETC 등의 전자 제어 장치는 시스템 동작을 위한 자동차의 각종 운행 정보 등을 잘못 인식하거나 통신이 두절되게 됨으로써 자동차의 변속 장치, 제동 장치, 스로틀 밸브 개도율 등을 오작동시켜 자동차의 운행 안정성을 저하시키게 되며, 심할 경우 그에 따른 각종 자동차 안전 사고를 일으키게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 TCU, ABS, ETC 등의 전자 제어 장치와 엔진 제어 장치와의 캔 통신 중에 발생되는 노이즈를 제거하여 자동차의 운행 안정성을 향상시킨 자동차 캔 통신을 위한 노이즈 제거장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 캔 통신을 위한 노이즈 제거장치를 개략적으로 도시한 회로 구성도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 캔 통신을 위한 노이즈 제거장치에서 노이즈를 제거하기 위한 쵸크 필터의 특성을 개략적으로 도시한 그래프이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 캔 통신을 위한 노이즈 제거장치는, 엔진 제어 장치와 전자 제어 장치와의 사이에 캔 하이 통신 라인과 캔 로우 통신 라인을 이용하여 자동차의 각종 운행 정보를 교환하는 캔 통신 시스템에 있어서, 동일 노이즈가 상기 캔 하이 통신 라인과 캔 로우 통신 라인을 통해 유입되면, FM 대역의 노이즈를 코일에서 집중적으로 상쇄시켜 제거하는 쵸크 필터와; 상기 쵸크 필터에 설치되어, 상기 캔 하이 통신 라인과 캔 로우 통신 라인을 통해 유입되는 노이즈의 위상을 동기시키는 위상동기수단을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 전자 제어 장치와 엔진 제어 장치와의 캔 통신 라인 상에 쵸크(choke) 필터를 적용하여 두선 입력에 인가되는 노이즈를 상쇄 방법으로 제거한다.

그리고 상기 쵸크 필터 전단에 두 선으로 입력에 인가되는 노이즈의 위상을 동기시키기 위한 위상 동기 수단을 설치하고, 상기 쵸크 필터는 FM 대역의 노이즈를 집중적으로 제거하도록 설계한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예인 자동차 캔 통신을 위한 노이즈 제거장치를 개략적으로 도시한 회로도로, 위상 동기부(10)와 쵸크 필터(20)로 이루어진다.

위상 동기부(10)는 엔진 제어 장치(1)와 전자 제어 장치(2)와의 캔 통신을 위한 캔 하이 통신 라인(CAN-H)과 캔 로우 통신 라인(CAN-L)을 접속시키는 직렬 접속된 2개의 저항(R)과, 저항(R)과 저항(R)의 직렬 접속점에 접속되어 접지된 캐패시터(C)로 이루어지며, 동일 노이즈가 캔 하이 통신 라인(CAN-H)과 캔 로우 통신 라인(CAN-L)을 통해 서로 다른 위상을 가지고 인가될 때, 양 통신 라인을 통해 인가되는 다른 위상의 노이즈를 저항(R)과 캐패시터(C)의 작용에 의해 양 통신 라인을 통해 인가되는 노이즈의 위상이 동일하도록 위상을 동기시킨다.

쵸크 필터(20)는 동일 노이즈가 양 입력선에 인가될 때에 코일(L)에서 이를 상쇄시키는 것이며, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 노이즈 제거 특성이 FM 대역의 노이즈를 집중적으로 차단하도록 설계한 것으로, 위상 동기부(10)를 통해 위상 동기되어 캔 하이 통신 라인(CAN-H)과 캔 로우 통신 라인(CAN-L) 통해 인가되는 노이즈를 제거하여 엔진 제어 장치(1)와 전자 제어 장치(2)와의 캔 통신의 두절 및 노이즈에 의한 잘못된 데이터의 수신을 방지한다.

이와 같이 구성된 자동차 캔 통신을 위한 노이즈 제거장치를 그 동작 과정에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

자동차의 운행중 TCU, ABS, ETC 등의 전자 제어 장치(2)는 엔진 제어 장치(1)와 캔 하이 통신 라인(CAN-H)과 캔 로우 통신 라인(CAN-L)의 두 라인을 이용한 캔 통신을 통해 시스템 동작을 위한 자동차의 각종 운행 정보를 수신한다. 즉, TCU는 캔 하이 통신 라인(CAN-H)과 캔 로우 통신 라인(CAN-L)을 이용한 엔진 제어 장치(1)와 캔 통신을 통해 자동차의 변속 제어에 필요한 각종 운행 정보를 수신하고, 수신된 운행 정보에 따른 자동차의 주행 속도, 엔진 토크 등을 제어하기 위하여 변속 제어를 실시한다. 또한, 자동차의 운행중 운전자가 자동차를 제동하기 위하여 브레이크 페달을 밟으면, ABS는 캔 하이 통신 라인(CAN-H)과 캔 로우 통신 라인(CAN-L)을 이용한 엔진 제어 장치(1)와 캔 통신을 통해 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 자동차의 제동중 운행 정보 즉, 제동중인 자동차의 속도, 차륜 속도 등의 각종 운행 정보를 수신하여, 그 수신된 운행 정보에 따라 자동차의 제동에 필요한 브레이크 압력을 제어함으로써 어떠한 도로 조건에서도 주행 안정성과 조향성이 보장되도록 하여 자동차의 안전 운행을 도모한다. 또한, GDI엔진을 장착한 자동차에서는 초희박 연소에 의해 엔진의 고출력, 고연비, 배기가스의 저감화 등을 실현하고 있는 데, 이 GDI엔진에서는 종래 운전자의 가속 페달 조작에 따라 스로틀 밸브의 개도율을 조정하는 것과는 달리 ETC에 의해 캔 하이 통신 라인(CAN-H)과 캔 로우 토인 라인(CAN-L)을 이용한 엔진 제어 장치(1)와의 캔 통신을 통해 자동차의 운행 정보를 수신하여, 공연비 전환시 엔진 토크의 급변동을 억제하기 위하여 캔통신을 통해 수신된 운행 정보에 따라 스로틀 밸브 개도율을 제어하여 흡입 공기량을 조절하고 있다.

이와 같이 캔 하이 통신 라인(CAN-H)과 캔 로우 통신 라인(CAN-L)을 이용한 TCU, ABS, ETC 등의 전자 제어 장치(2)와 엔진 제어 장치(1)와 캔 통신 중에 노이즈 특히, 88MHz 내지 108MHz의 FM 대역의 노이즈(국가마다 FM 대역의 주파수는 다를 수 있다)가 발생하면, 이 노이즈는 각각 캔 하이 통신 라인(CAN-H)과 캔 로우 통신 라인(CAN-L)을 통해 유입된다.

이때, 위상 동기부(10)는 캔 하이 통신 라인(CAN-H)과 캔 로우 통신 라인(CAN-L)을 통해 유입되는 노이즈의 위상을 저항(R)과 캐패시터(C)의 작용에 의해 위상 동기시켜, 양 통신 라인을 통해 유입된 노이즈의 위상을 동일하게 한다.

이후, 위상 동기부(10)에서 위상 동기된 캔 하이 통신 라인(CAN-H)과 캔 로우 통신 라인(CAN-L)의 노이즈는 쵸크 필터(20)에 인가되어 코일(L)에서 서로 상쇄되어 제거되므로, 캔 통신 중에 유입된 노이즈에 의해 통신 장애가 발생하는 것을 방지한다. 이때, 쵸크 필터(20)는 도 2에서와 같이 88MHz 내지 108MHz의 FM 대역의 노이즈를 집중적으로 차단하도록 설계하여 자동차의 운행중 FM 대역의 전자파에 의해 발생한 노이즈를 제거하도록 한다.

이와 같이 본 발명은 TCU, ABS, ETC 등의 전자 제어 장치와 엔진 제어 장치와의 캔 통신 중에 발생되는 노이즈를 쵸크 필터에 의해 제거함으로써 노이즈에 의한 캔 통신의 장애를 방지할 수 있어, 자동차 운행의 안정성을 향상시킬 수 있다.

Claims

엔진 제어 장치와 전자 제어 장치와의 사이에 캔 하이 통신 라인과 캔 로우 통신 라인을 이용하여 자동차의 각종 운행 정보를 교환하는 캔 통신 시스템에 있어서,

동일 노이즈가 상기 캔 하이 통신 라인과 캔 로우 통신 라인을 통해 유입되며, FM 대역의 노이즈를 코일에서 집중적으로 상쇄시켜 제거하는 쵸크 필터와;

상기 쵸크 필터에 설치되어, 상기 캔 하이 통신 라인과 캔 로우 통신 라인을 통해 유입되는 노이즈의 위상을 동기시키는 위상동기수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 캔 통신을 위한 노이즈 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 위상 동기 수단은 상기 캔 하이 통신 라인과 캔 로우 통신 라인을 접속시키는 직렬 접속된 2개의 저항(R)과, 저항(R)과 저항(R)의 직렬 접속점에 접속되어 접지된 캐패시터(C)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 캔 통신을 위한 노이즈 제거장치.