KR100569114B1

KR100569114B1 - 브이디씨 시스템용 조향각 센서

Info

Publication number: KR100569114B1
Application number: KR1020000012275A
Authority: KR
Inventors: 현준진
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2000-03-11
Filing date: 2000-03-11
Publication date: 2006-04-10
Also published as: KR20010088190A

Abstract

본 발명은 VDC 시스템에서 사용되는 조향각 센서와 VDC 전자 제어 장치(ECU)의 단선·단락을 감지하여 VDC 시스템의 신뢰성을 높임으로써 정확한 조향각 센서의 측정값으로 차량 브레이크의 온/오프 동작을 제어할 수 있도록 한 브이디씨 시스템용 조향각 센서에 대해 개시한다. 본 발명의 브이디씨 시스템용 조향각 센서는 조향각 센서와; 조향각 센서와 연결되며, 조향각 센서로부터 이상 전압을 인가받음에 따라 하이레벨 전압과 로우레벨 전압을 출력하는 단선·단락 모니터링수단과, 일단에 조향각 센서로부터 전압을 인가받음과 동시에 단선·단락 모니터링수단으로부터 전압을 인가받을 수 있도록 접속되고 타단에 기준전압이 입력될 수 있도록 접속된 비교기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 단선·단락에 대한 VDC 시스템의 신뢰성을 높임으로써 정확한 조향각 센서의 측정값으로 차량 브레이크의 온/오프 동작을 정확하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

브이디씨 시스템, 조향각 센서 전자제어장치 브레이크 VDC ECU

Description

브이디씨 시스템용 조향각 센서{Steering Angle Sensor using VDC System}

도 1은 본 발명에 의한 브이디씨 시스템의 개략적인 회로도이다.

도 2는 종래의 브이디씨 시스템의 개략적인 회로도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

100 : 조향각 센서 200 : VDC 전자 제어 장치(ECU)

210 : 비교기 220 : 사이리스터

230 : 모니터링라인

본 발명은 브이디씨(Vehicle Dynamics Control; 이하, 'VDC'라 칭함) 시스템용 조향각 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 VDC 시스템에서 사용되는 조향각 센서와 VDC 전자 제어 장치(ECU)의 단선·단락을 감지하여 VDC 시스템의 신뢰성을 높임으로써 정확한 조향각 센서의 측정값으로 차량 브레이크의 온/오프 동작을 제어할 수 있도록 한 브이디씨 시스템용 조향각 센서에 관한 것이다.

일반적으로 VDC 시스템은 운전자의 수동적인 브레이크 온/오프 동작에 관계없이 차량의 위치, 즉 핸들의 위치 변화에 따른 조향각(Steering Angle)을 측정하여 차량 브레이크의 온/오프 동작을 제어하고자 하는 시스템이다.

이러한 VDC 시스템 내의 VDC 전자 제어 장치(ECU)가 조향각 센서(Steering Angle Sensor)로부터 각속도 및 핸들의 위치변화에 따라 측정되는 언더/오버(Under/Over) 조향각을 입력받아 차량 브레이크의 동작을 제어하게 된다.

그러면 종래의 VDC 시스템에 대해 간단히 설명한다.

도 2는 종래의 브이디씨 시스템의 개략적인 회로도이다.

여기에 도시된 바와 같이 종래의 VDC 시스템은 크게, 조향각 센서(10)와 VDC 전자 제어 장치(ECU)(20)로 이루어져 있다.

상기 조향각 센서(10)로는 일반적으로 NPN형 포토트랜지스터(TR)가 사용되고 있다.

상기 VDC 전자 제어 장치(ECU)(20)에는 비교기(21)가 내장되는데, 이 비교기(21)의 비반전단자에는 입력전압을 분배하는 저항 R1과 저항 R2가 병렬로 접속되며, 상기 비교기(21)의 반전단자에는 기준전압을 공급하기 위해 입력전압을 분배하는 저항 R3과 저항 R4가 접속되어 있다. 또한, 상기 비교기(21)의 출력단에는 입력전압과 접속된 저항 R5가 접속되어 있다.

그리고, 저항 R1과 저항 R2의 접점에는 다이오드(D)와 캐패시터(C)가 각각 접속되어 상기 조향각 센서(10)와 접속되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 VDC 시스템은, 차량의 조향이 이루어지면 조향각 센서가 온/오프되고, 상기 조향각 센서의 온/오프에 따라 VDC 전자 제어 장치(ECU) 내부의 입력전압이 상기 비교기의 비반전단자에 서로 다른 전압값을 인가함으로써 비교기의 출력단으로부터 서로 다른 진폭을 갖는 출력전압이 출력된다. 상기 출력전압의 진폭에 따라 액츄에이터(미도시)를 구동시켜 제어 로드의 회전으로 유로의 크기를 변화시킴으로써 네 개의 바퀴댐퍼의 감쇠력을 하드 모드(Hard Mode), 미디움 모드(Medium Mode), 소프트 모드(Soft Mode)로 적절하게 조정한다.

그러나, 종래 VDC 시스템에서는 상기 조향각 센서와 VDC 전자 제어 장치(ECU)와 단선·단락을 모니터링할 수 있는 방법이 없다는 문제점이 있었다. 이로서, 조향이 이루어졌음에도 불구하고 제어가 원활히 이루어지지 않아 브레이크의 동작을 제어함에 있어서 오동작을 유발하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 VDC 시스템에서 사용되는 조향각 센서와 VDC 전자 제어 장치(ECU)의 단선·단락을 감지하여 VDC 시스템의 신뢰성을 높임으로써 정확한 조향각 센서의 측정값으로 차량 브레이크의 온/오프 동작을 제어할 수 있도록 한 브이디씨 시스템용 조향각 센서를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 VDC 시스템용 조향각 센서는, 조향 각 센서와; 상기 조향각 센서와 연결되며, 상기 조향각 센서로부터 이상 전압을 인가받음에 따라 하이레벨 전압과 로우레벨 전압을 출력하는 단선·단락 모니터링수단과, 일단에 상기 조향각 센서로부터 전압을 인가받음과 동시에 상기 단선·단락 모니터링수단으로부터 전압을 인가받을 수 있도록 접속되고 타단에 기준전압이 입력될 수 있도록 접속된 비교기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 조향각 센서에는 저항 R1이 접속되며, 상기 저항 R1은 입력전압을 분배하는 저항 R2와 저항 R3 사이에 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 단선·단락 모니터링수단은 사이리스터인 것이 더욱 바람직하다.

그리고, 상기 비교기의 일단에 입력되는 전압은 1.8[V] 내지 3.5[V] 범위내에서 설정될 수 있도록 함과 동시에 상기 비교기의 타단에 입력되는 전압은 1.5[V] 내지 3[V] 범위내에서 설정될 수 있도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 단선·단락 모니터링수단으로부터 출력되는 하이레벨과 로우레벨은 각각 5[V], 0[V]로 설정될 수 있도록 함이 더욱 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.

여기에 도시된 바와 같이 본 발명의 브이디씨 시스템은 크게, 조향각 센서(100)와 VDC 전자 제어 장치(ECU)(200)로 이루어져 있다.

상기 조향각 센서(100)로는 일반적으로 NPN형 포토트랜지스터(TR)가 사용되고 있으며, 상기 NPN형 포토트랜지스터(TR)의 에미터에 저항 R1이 접속되며, 저항 R1에는 입력전압과 접속된 저항 R2와 그라운드시킨 저항R3가 병렬로 연결되어 있다.

상기 VDC 전자 제어 장치(ECU)(200)에는 비교기(210)가 내장되는데, 이 비교기(210)의 비반전단자에는 저항 R2과 저항 R3의 접점과 연결되며, 그 로드상에는 캐패시터 C1과 캐패시터 C2가 접속되어 일단이 그라운드에 접속되어 있다. 또한 상기 캐패시터 C1과 캐패시터 C2 사이에 저항 R4가 그라운드에 접속되며, 저항 R4와 캐패시터 C2 사이에 저항 R5가 연결되어 있다. 그리고, 상기 캐패시터 C2와 비교기(210)의 비반전단자 사이에는 사이리스터(220)가 접속됨과 동시에 아날로그 모니터링을 위한 모니터링라인(230)이 접속되어 있다.

한편, 상기 비교기(210)의 반전단자에는 기준전압을 공급하기 위해 입력전압을 분배하는 저항 R6과 저항 R7가 접속되어 있다. 또한, 상기 비교기(210)의 출력단에는 입력전압과 접속된 저항 R8가 접속되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 VDC 시스템은, 차량의 조향이 이루어지면 조향각 센서가 온/오프되고, 상기 조향각 센서의 온/오프에 따라 VDC 전자 제어 장치(ECU) 내부의 입력전압이 상기 비교기의 비반전단자에 서로 다른 전압값을 인가함으로써 비교기의 출력단으로부터 서로 다른 진폭을 갖는 출력전압이 출력된다. 상기 출력전압의 진폭에 따라 액츄에이터(미도시)를 구동시켜 제어 로드의 회전으로 유로의 크기를 변화시킴으로써 네 개의 바퀴댐퍼의 감쇠력을 하드 모드(Hard Mode), 미디움 모드(Medium Mode), 소프트 모드(Soft Mode)로 적절하게 조정한다.

이 때, 일반적으로 전원공급부(미도시)는 ＋12[V]의 배터리 전원을 입력으로 하여 ＋5[V]의 전원을 각 부로 공급하게 된다. 상기와 같이 배터리 전원을 사용한 이유는 차량정지시 상기 VDC 전자 제어 장치의 전원이 오프되게 되고, 조향각의 변화 정도를 계속 모니터링하기 위해서는 전원 공급은 반드시 필요하기 때문이다.

이로 인해, 상기 전원공급부의 전원 공급으로 인하여 차량 정지시에도 각 부는 제대로 정상 동작을 수행하게 된다. 즉, 현재 차량의 핸들 위치 변화에 따른 조향각 변화를 아날로그 또는 디지털 값으로 계속 측정한다.

한편, 조향각 센서에서 입력되는 전압레벨이 1.8[V] ∼ 3.5[V] 사이로 입력되며, 상기 전압레벨이 2.5[V]의 기준전압과 비교하여 상기 비교기의 출력단으로부터 0[V] ∼ 5[V] 사이의 출력전압을 출력한다.

이 때, 모니터링라인에 전압레벨이 1.8[V] ∼ 3.5[V] 사이인가를 모니터링하게 된다. 만약 상기 모니터링라인에 전압레벨이 1.8[V] ∼ 3.5[V] 사이에서 벗어날 경우에는 단락·단선의 경우이므로 경고 시스템(미도시)이 동작하게 된다.

구체적으로 입력전압 12[V]가 단락시에는 모니터링라인에 5[V]의 전압이 모니터링되고, 그라운드 단락 및 단선시에는 모니터링라인에 0[V]의 전압이 모니터링된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 VDC 시스템용 조향각 센서는, 단선·단락 에 대한 VDC 시스템의 신뢰성을 높임으로써 정확한 조향각 센서의 측정값으로 차량 브레이크의 온/오프 동작을 정확하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 많은 변형이 가능함은 명백하다.

Claims

조향각 센서와;

상기 조향각 센서와 연결되며, 상기 조향각 센서로부터 이상 전압을 인가받음에 따라 하이레벨 전압과 로우레벨 전압을 출력하는 단선·단락 모니터링수단과,

일단에 상기 조향각 센서로부터 전압을 인가받음과 동시에 상기 단선·단락 모니터링수단으로부터 전압을 인가받을 수 있도록 접속되고 타단에 기준전압이 입력될 수 있도록 접속된 비교기

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 브이디씨 시스템용 조향각 센서.
제 1 항에 있어서, 상기 조향각 센서에는 저항 R1이 접속되며, 상기 저항 R1은 입력전압을 분배하는 저항 R2와 저항 R3 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 브이디씨 시스템용 조향각 센서.
제 1 항에 있어서, 상기 단선·단락 모니터링수단은 사이리스터인 것을 특징으로 하는 브이디씨 시스템용 조향각 센서.
제 1 항에 있어서, 상기 비교기의 일단에 입력되는 전압은 1.8[V] 내지 3.5[V] 범위내에서 설정될 수 있도록 함과 동시에 상기 비교기의 타단에 입력되는 전압은 1.5[V] 내지 3[V] 범위내에서 설정될 수 있도록 함을 특징으로 하는 브이디씨 시스템용 조향각 센서.
제 1 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단선·단락 모니터링수단으로부터 출력되는 하이레벨과 로우레벨은 각각 5[V], 0[V]로 설정될 수 있도록 함을 특징으로 하는 브이디씨 시스템용 조향각 센서.