KR100394611B1 - 펄스 폭 변조 신호 변환장치 - Google Patents

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Abstract

TCU에서 출력되는 엔진 토크 저감 요구 신호인 PWM신호를 아날로그 신호로 변환하여 ECU에 출력하기 위해 신호 변환회로를 포함하여 이루어져 있어, ECU의 데이터 처리 부담을 줄여 빠르게 처리할 수 있고, 정확한 엔진 토크 저감을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

펄스 폭 변조 신호 변환장치
본 발명은 엔진 제어장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 자동 변속기를 장착한 차량에서 변속을 실행하기 위해 변속제어장치(이하 TCU라 칭하)에서 엔진 제어장치(이하 ECU라 칭함)로 엔진 토크 저감 요구 신호를 출력함에 있어서, ECU의 데이터 처리 부담을 덜기 위해 TCU에서 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation 이하 PWM이라 칭함)신호로 출력된 엔진 토크 저감신호를 아날로그 신호로 변환하여 ECU에 출력하기 위한 엔진 토크 저감신호 변환장치 관한 것이다.
일반적으로 ECU는 엔진 요소 요소에 위치한 센서들로부터 엔진 동작상태에 따라 가변되어 출력되는 소정의 전기 신호를 인가받아 엔진을 정상적으로 동작할 수 있도록 제어한다.
따라서 자동 변속기를 장착한 차량에서 운전자의 변속의지에 따라 변속단을 목표 변속단으로 변속쇼크 없이 변속하기 위해 TCU는 ECU에 필요에 따라 엔진 토크 저감신호 PWM신호로 출력하면 종래에 ECU는 엔진 제어를 위한 동작을 수행하던 중 TCU에서 PWM신호로 출력된 엔진 토크 저감 요구신호에 따라 인터럽트를 수행하여 엔진 토크 저감을 수행하였다.
그러나 상기한 종래의 기술에서 ECU가 엔진의 동작상태를 제어하기 위해 제어를 수행하던 중 TCU에서 PWM신호로 엔진 토크 저감 요구신호를 인터럽트 방식으로 ECU에 출력함에 따라 ECU는 인터럽트 수행시간동안 다른 데이터 처리를 실행하지 못하여 데이터 처리 부하가 많이 걸리는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, TCU에서 출력되는 엔진 토크 저감 요구 신호인 PWM신호를 도2에 도시되어 있는 회로에 의해 아날로그 신호로 변환하여 ECU에 출력하여 줌으로서, ECU의 많은 데이터 처리에 대한 부하를 덜어주기 위한 펄스 폭 변조 신호 변환장치를 제공하기 위한 것이다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 펄스 폭 변조 신호 변환장치의 구성 블럭도이고,
도2는 본 발명의 실시예에 따른 펄스 폭 변조 신호 변환장치의 상세 회로도이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
자동 변속기의 변속단을 목표 변속단으로 변속쇼크 없이 변속하기 위해 엔진 토크 저감 요구신호를 PWM신호로 출력하는 TCU와;
상기 TCU에서 출력되는 PWM신호의 엔진 토크 저감 요구신호를 아날로그 신호로 변환하여 인식한 후 엔진 토크 저감제어신호를 출력하는 ECU를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도2에 도시되어 있듯이, 자동 변속기의 변속단을 목표 변속단으로 변속쇼크 없이 변속하기 위해 엔진 토크 저감 요구신호를 PWM신호로 출력하는 TCU(10)와;
상기 TCU(10)에서 출력되는 PWM신호의 엔진 토크 저감 요구신호를 아날로그 신호로 변환하여 인식한 후 엔진 토크 저감제어신호를 출력하는 ECU(20)로 이루어져 있다.
상기에 있어서, ECU(20)는 TCU(10)에서 PWM신호로 출력되는 엔진 토크 저감요구신호를 아날로그 신호로 변환하는 신호 변환회로(21)와;
상기 신호 변환회로(21)에서 출력되는 엔진 토크 저감 요구 신호의 아날로그 신호를 인가받아 처리하는 중앙처리장치(이하 CPU라 칭함)(22)로 이루어져 있다.
상기에서 있어서, 신호 변환회로(21)의 구성은,
에노드(-)단자가 TCU(20)의 제1 저항(R1)과 제1 PNP형 트랜지스터(Q1)의 결합단자와 연결되어 있는 제1 다이오드(D1)와;
일측단자가 TCU(20)의 제1 저항(R1)과 제1 PNP형 트랜지스터(Q1)결합단자와 상기의 제1 다이오드(D1) 에노드(+)단자와 연결되어 있고, 타측단자가 접지된 제2 캐패시터(C2)와;
일측단자가 입력전원(Vcc)단자와 연결되어 있고, 타측 단자가 상기 제1 다이오드(D1)의 캐소오드(-)단자와 연결되어 있는 제2 저항(R2)와;
일측단자가 상기의 제1 다이오드(D1)와 제2 저항(R2)의 결합단자와 연결되어 있는 제3 저항(R3)과;
1번 단자가 상기 제3 저항(R3)의 타측 단자와 연결되어 있는 제1 인버터(IC1)와;
에노드(+) 단자가 입력전원(Vcc)단자와 연결되어 있고, 캐소오드(-)단자가 상기 제3 저항(R3)과 제1 인버터(IC1)의 결합단자에 연결되어 있는 제2 다이오드(D2)와;
에노드(+) 단자가 상기 제3 저항(R3)과 제1 인버터(IC1), 제2 다이오드(D2)의 캐소오드(-)의 결합단자와 연결되어 있고, 캐소오드(-)단자가 접지된 제3 다이오드(D3)와;
일측단자가 상기 제1 인버터(IC1)의 2번 단자와 연결된 제4 저항(R4)와;
일측단자가 상기 제4 저항(R4)의 타측단자와 연결되어 있고 타측단자가 CPU(22)의 ACD단자와 연결되어 있는 제5저항(R5)과;
일측단자가 제4 저항(R4)과 제5 저항(R5)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 접지된 제3 캐패시터(C3)와;
일측단자가 제5 저항(R5)과 CPU(22)의 ACD단자의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 접지된 제4 캐패시터(C4)로 이루어져 있다.
상기한 구성에 의해 이루어진 펄스 폭 변조 신호 변환장치의 동작상태를 도2를 참조하여 설명한다.
운전자가 차량을 주행시키던 중 가속페달을 조작하면 TCU(10)는 스로틀 밸브 개도량과 차속에 의해 목표 변속단을 설정하고 변속단을 상기 목표 변속단으로 변속쇼크 없이 변속하기 위해 엔진 토크 저감요구신호를 제 1 트랜지스터(Q1)를 통해 PWM신호로 ECU(20)에 출력하면 ECU(20)의 신호 변환회로(21)에서 제1 다이오드(D1)는 5V 이상의 전압을 차단하고 5V이하의 전압만을 통과시켜주오 회로를 보호한다.
또한 제3 저항(R3)과 제2 다이오드(D2) 또는 제3 다이오드(D3)는 입력단에서 (+),(-)서지전압이 입력될 때 제1 인버터(IC1)의 파괴를 보호한다.
상기에서 제1 인버터(IC1)는 입력단에서 인가되는 펄스 신호를 반전시켜 주는 쉬미트 트리거 인버터로 사용된다.
따라서 제1 인버터(IC1)를 걸쳐 입력된 펄스 폭 변조 신호는 제4 저항(R4)와 제 3캐패시터(C3)에 의해 1차 적분되어져 출력된다.
상기에서 펄스 폭 변조 신호가 제4 저항(R4)와 제 3캐패시터(C3)에 의해 1차 적분되는 값은 하기의 수학식 1에 의해 산출할 수 있다.
[수학식 1]
입력전원(Ui)이 5V일 때,
Figure pat00001
따라서 상기에서 1차 적분한 값을 제5저항(R5)과 제4 캐패시터(C4)에 의해 2차 적분하여 산출되는 아날로그 값을 CPU(22)의 ACD단자에 입력한다.
그러므로 상기에서 2차 적분되는 값은 하기의 수학식 2에 의해 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
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 TCU에서 펄스 폭 변조 신호로 출력된 데이터를 ECU에서 아날로그 신호로 변환하여 처리함에 따라 ECU의 데이터 처리 부담을 줄여 빠르게 처리할 수 있고, 정확한 엔진 토크 저감을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 자동 변속기의 변속단을 목표 변속단으로 변속쇼크 없이 변속하기 위해 엔진 토크 저감 요구신호를 PWM신호로 출력하는 TCU와;
    상기 TCU에서 출력되는 PWM신호의 엔진 토크 저감 요구신호를 아날로그 신호로 변환하여 인식한 후 엔진 토크 저감제어신호를 출력하는 ECU를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펄스 폭 변조 신호 변환장치.
  2. 청구항 1에 있어서, ECU는 TCU에서 PWM신호로 출력되는 엔진 토크 저감요구신호를 아날로그 신호로 변환하여 CPU에 출력하는 신호 변환회로를 포함하여 이루어진 펄스 폭 변조 신호 변환장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 신호 변환회로는 에노드(-)단자가 TCU의 제1 저항(R1)과 제1 PNP형 트랜지스터(Q1)의 결합단자와 연결되어 있는 제1 다이오드(D1)와;
    일측단자가 TCU의 제1 저항(R1)과 제1 PNP형 트랜지스터(Q1)결합단자와 상기의 제1 다이오드(D1) 에노드(+)단자와 연결되어 있고, 타측단자가 접지된 제2 캐패시터(C2)와;
    일측단자가 입력전원(Vcc)단자와 연결되어 있고, 타측 단자가 상기 제1 다이오드(D1)의 캐소오드(-)단자와 연결되어 있는 제2 저항(R2)와;
    일측단자가 상기의 제1 다이오드(D1)와 제2 저항(R2)의 결합단자와 연결되어있는 제3 저항(R3)과;
    1번 단자가 상기 제3 저항(R3)의 타측 단자와 연결되어 있는 제1 인버터(IC1)와;
    에노드(+) 단자가 입력전원(Vcc)단자와 연결되어 있고, 캐소오드(-)단자가 상기 제3 저항(R3)과 제1 인버터(IC1)의 결합단자에 연결되어 있는 제2 다이오드(D2)와;
    에노드(+) 단자가 상기 제3 저항(R3)과 제1 인버터(IC1), 제2 다이오드(D2)의 캐소오드(-)의 결합단자와 연결되어 있고, 캐소오드(-)단자가 접지된 제3 다이오드(D3)와;
    일측단자가 상기 제1 인버터(IC1)의 2번 단자와 연결된 제4 저항(R4)와;
    일측단자가 상기 제4 저항(R4)의 타측단자와 연결되어 있고 타측단자가 CPU의 ACD단자와 연결되어 있는 제5저항(R5)과;
    일측단자가 제4 저항(R4)과 제5 저항(R5)의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 접지된 제3 캐패시터(C3)와;
    일측단자가 제5 저항(R5)과 CPU(22)의 ACD단자의 결합단자에 연결되어 있고, 타측단자가 접지된 제4 캐패시터(C4)를 포함하여 이루어진 펄스 폭 변조 신호 변환장치 .
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