KR100698434B1 - 전자 제어 또는 조절을 실행하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

전자 제어 또는 조절을 실행하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히 자동차 기능의 전자 제어 또는 조절을 실행하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 적어도 하나의 전자 제어 장치(SG)와, 상기 제어 장치(SG)에 배속된 적어도 하나의 액츄에이터(A) 및/또는 센서(S)를 포함한다. 적어도 하나의 액츄에이터 및/또는 센서(A, S)는 제어 장치-액츄에이터/센서 인터페이스(AS-IF)를 통해 제어된다. 변형 결정 회로 소자, 특히 구동 모듈(TR)이 각각의 인터페이스(AS-IF)와 액츄에이터 및/또는 센서(A, S) 사이에서 제어 장치의 외부에 제공된다.
제어 장치, 제어 장치 코어, 멀티플렉스 인터페이스, 구동 회로, 액츄에이터 및/또는 센서

Description

전자 제어 또는 조절을 실행하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CARRYING OUT AN ELECTRONIC CONTROL OR REGULATION}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른, 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 전자 제어 또는 조절을 실행하기 위한 시스템에 관한 것이다. 또한 본 발명은 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 전자 제어 또는 조절을 실행하기 위한 상응하는 방법 및 제어 장치에 관한 것이다.
차량 조절 시, 일반적으로 다양한 기능은 각각의 적당한 개별 제어 장치를 포함하는 여러 조절 장치에 의해 실행된다. 예로서 ABS 및/또는 FDR 조절 장치가 언급될 수 있다. 다양한 기능 영역에 설치될 수 있는, 보편적으로 설치 가능한 제어 장치를 사용하는 것이 열망되었다. 개개의 제어 장치에는 예를 들면 적합한 액츄에이터 및/또는 센서가 연결되고, 이 액츄에이터 및/또는 센서 측에는 전자 부품이 포함되어진다.
다른 예로서, 통합된 끼임(nip) 방지 전자 부품을 갖는 윈도우 리프트(lift) 전동기가 언급될 수 있다. 보통 제어 장치 내부의 적합한 구동 회로를 통해 구현되는 특성적 인터페이스(interface)를 통해 각각의 제어 장치에 액츄에이터 또는 센서가 연결된다. 종래 이용되는 제어 장치는 예컨대 마이크로제어기, 전압조절기 및 메모리와 같은 다른 부품을 더 포함한다.
DE 37 38 915 A1에는 조절 장치용 보편적 설치 가능 제어 장치가 개시된다. 여기에서는 조립된 직후에 외부 명령에 의해 어떤 시스템 배열이 존재하는지를 결정하는 다방면 제어 장치가 설치되고, 그 후 시스템 배열을 저장하게 된다. 이러한 다방면 제어 장치의 경우 단점으로 간주되는 것은, 상기 제어 장치가 보다 많은 제어 기능을 보장하기 위해, 예를 들면 센서 또는 액츄에이터가 제어 장치와 협동 작용할 수 있게 하는, 그에 상응하게 형성된 회로 소자 및 개별적 인터페이스를 포함해야 한다는 것이다. 이러한 변형 결정(variant-determining) 회로 소자 및 인터페이스를 제어 장치에 통합하는 것은 상대적으로 비용이 많이 든다는 것을 의미한다. 또한 이러한 다방면 제어 장치는 다수의 연결부분을 필요로 하기 때문에 상대적으로 크게 제조된다.
DE 42 03 704 A1에는 버스를 통해 서로 연결되는 복수의 제어 장치의 사용이 공지된다. 여기에서는 예를 들면 교통 수단의 복수의 하드웨어 구조에 동일한 전자 제어 장치가 장치되고, 이 제어 장치의 특성적 기능은 구체적인 응용에 따라 외부로부터 정해진다. 상기 공보는 특히, 이러한 제어 장치의 초기 설정을 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은, 예를 들면 비용 절감과 상기 제어 장치를 설치할 때 높은 유연성을 보장하기 위해, 다양한 폐쇄 루프 및 개방 루프 조절 또는 제어 기능을 구현하도록 표준화 제어 장치가 사용될 수 있는 차량용 전자 시스템 구조를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 제1항의 특징을 갖는 시스템과, 청구항 제6항의 특징을 갖는 방법과, 청구항 제7항 및 제8항의 특징을 갖는 제어 장치를 통해 해결된다.
본 발명에 따르면, 보다 복합적인 제어 시스템을 구현하기 위해 표준 제어 장치가 사용될 수 있고, 상기 제어 장치는 외부에 위치된 변형 결정 회로 소자에 의해 구체적 제어 기능을 위해 개별화될 수 있다. 본 발명에 따르면, 예를 들면 제어 장치와 상호 작용하는 액츄에이터 또는 센서를 바꾸거나 교체하는 경우 제어 장치 내부의 하드웨어 교체는 필요 없기 때문에, 전자 시스템 구조를 고안할 때 높은 유연성이 구현될 수 있다. 여기에서는 특히 구동 회로 또는 모듈이 변형 결정 회로 소자로서 간주되고, 상기 구동 회로 또는 모듈은 각각 연결되는 액츄에이터 또는 센서의 모드를 결정한다.
본 발명의 유리한 형태는 종속항에서 설명된다.
양호하게는, 제어 장치는 인터페이스의 수, 연산 성능 및/또는 저장 용량과 관련하여 스케일링 가능하게(scalable) 형성된다. 상기 조치를 통해 예를 들면, 전형적으로 대략 20개의 제어 장치 입구 또는 출구를 필요로 하는 소형 자동차의 제어 요구, 또는 대략 80개의 제어 장치 입구 또는 출구를 필요로 하는 비싼 차량의 제어 요구에 간단히 적응될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템의 특히 양호한 실시예에 따르면, 인터페이스는 제어 장치의 안에 또는 옆에 형성되는 표준화 소자 부분과, 제어 장치에 관하여 외부에 위치되어 형성되는 개별화 소자 부분을 포함한다. 이러한 조치를 통해, 예컨대 성능 구동부(power driver) 등과 같은 상응하는 개별화 인터페이스 소자 부분 또는 변형 결정 회로 소자와의 연결을 통해 개별화될 수 있는, 본래 완전한 표준화 제어 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 시스템의 다른 양호한 형태에 따르면, 각각의 인터페이스의 개별화 소자 부분 및/또는 변형 결정 회로 소자는 제어 장치를 액츄에이터 또는 센서와 연결시키는 케이블 다발 내부에 배치된다. 이러한 조치를 통해 제어 장치를 액츄에이터 또는 센서에 적응시키도록 개별화 케이블 다발이 사용될 수 있고, 이를 통해 실제 제어 장치를 위한 공급 비용이 감소된다.
다른 양호한 형태에 따르면, 인터페이스의 개별화 소자 부분을 목적에 따라 센서 또는 액츄에이터의 안에 또는 옆에 제공하는 것이 가능하다. 이러한 목적을 위해 센서 또는 액츄에이터는 상응하는 플러그와 함께 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템의 특히 양호한 실시예에 따르면, 멀티플렉스(multiplex) 도선을 통해 서로 연결되는 적어도 두 개의 제어 장치가 제공된다. 이러한 멀티플렉스 도선을 통해 상이한 제어 장치가 간단하고 효과적인 방식으로 서로 연결 가능하다.
본 발명은 이하 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명될 것이다.
도1은 종래의 전자 시스템 구조를 설명하기 위한 블록 개폐도이다.
도2는 종래의 다른 전자 시스템 구조의 블록 개폐도이다.
도3은 본 발명에 따른 시스템의 양호한 실시예의 블록 개폐도이다.
도4는 종래 기술과 비교하여 본 발명을 설명하기 위한 다른 블록 개폐도이다.
도1에는 전형적으로 시간 용도로 사용되는 전자 시스템 구조가 개략적으로 도시된다. 여기에는 "A" 또는 "S"로 도시되는 액츄에이터 또는 센서 각각과 상호 작용하는 다른 제어 장치들(SG1, SG2, SGxx)이 제공된다. 액츄에이터 또는 센서 및 이 액츄에이터 또는 센서들 각각에 배속되는 제어 장치는 다양한 전자 시스템 기능을 구현하는 역할을 한다. 새 세대 자동차에서 이러한 제어 장치는 전형적으로 적합한 멀티플렉스 시스템 또는 멀티플렉스 도선을 통해 서로 연결된다.
액츄에이터 및/또는 센서(A, S)는 그들 측에 예를 들면 통합된 끼임 방지 전자 부품을 갖는 윈도우 리프트 전동기와 같은 전자 부품을 또 포함할 수 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 일반적으로 제어 장치 내부의 적합한 구동 회로(TR)를 통해 구현되는 특정 인터페이스를 통해 각각의 제어 장치(SG)에 액츄에이터 또는 센서가 고정된다. 도2는 제어 장치(SG)의 내부 구조를 전체적으로 도시한다. 상기 언급된 구동 회로(TR) 외에 제어 장치 코어(K)와 멀티플렉스 인터페이스(MUX)가 인식될 수 있다. 제어 장치 코어(K)는 예를 들면 마이크로제어기, 전압조절기 및 메모리를 포함한다.
도3에는 본 발명에 따른 시스템의 영역 내에서 사용 가능한 제어 장치의 양호한 실시예가 도시된다. 종래 기술과 관련되어 이미 소개된 동일 또는 유사 부품은 동일 참조 부호로 도시된다.
도2에 도시된 제어 장치와 대조적으로, 본 발명에 따르면 변형 결정 회로 소자, 즉 제어 장치와 액츄에이터 또는 센서 사이에 배치된 성능 구동부(TR)는 제어 장치(SG) 외부에 위치되어 형성된다는 것을 인식할 수 있다. 여기서 구동 모듈(TR)은 각각 액츄에이터/센서 인터페이스(AS-IF)를 통해 제어 장치(SG)에 접속된다. 구동 모듈(TR) 및 인터페이스(AS-IF) 전체가 액츄에이터 또는 센서와 제어 장치 사이의 인터페이스로 간주된다면, 구동 모듈(TR)은 각각 변형 결정 또는 개별화 인터페이스 소자 부분을 의미하고, 인터페이스(AS-IF)는 표준화 인터페이스 소자 부분을 의미한다.
제어 장치(SG)는 인터페이스의 수 그리고 연산 성능 및 저장 용량 등과 관련하여 스케일링 가능하게 형성될 수 있다.
도4의 도시에 의해, 본 발명에 따른 시스템의 양호한 형태가 종래 기술에 따른 공지된 시스템과 대조될 것이다. 또한 본 발명에 따른 방법도 이 도면에 의해 설명될 것이다.
도4는, 좌측 상단에서, 종래 기술에 따른 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 전자 제어 또는 조절을 실행하기 위한 시스템을 도시한다. 여기에서 제어 장치(SG)는 표준 하우징(10) 내부의 (상세히 도시되지 않은) 도체판 위에 구현된다. 제어 장치(SG)는 마찬가지로 상세히 도시되지 않는 구동부와 함께 형성된다. 구동부는 종래 기술에 따른 이와 같은 시스템에 따르면 상응하는 회로를 통해 도체판 위에 구현된다. 제어 장치(SG)에 통합된 구동부는 각각의 케이블 또는 케이블 다발(C)을 통해 액츄에이터(A) 또는 센서(S)와 연결된다. 여기서 케이블 다발(C)의 각 단부는 플러그(Co)와 함께 형성되는데, 상기 플러그는 한쪽에서는 {상대 접합부(Cc)를 통해} 구동부와 협동 작동하고, 다른 쪽에서는 {상대 접합부(Cc')를 통해} 액츄에이터(A) 또는 센서(S)와 협동 작용한다. 양방향 화살표는 다른 제어 장치(SG)가 상응하는 버스를 통해 도시된 제어 장치와 연결 가능하다는 것을 의미한다.
도4의 우측 상단에는 회로 모듈을 구성함으로써 시스템을 표준화하기 위한 제1 단계가 개략적으로 도시되는데, 즉 여기서, 액츄에이터(A) 또는 센서(S)를 위한 제어 장치(SG)의 케이블 다발 인터페이스의 플러그(Co)에 대한 상응하는 상대 플러그(Cc)와 함께, 구동 회로가 모듈 방식으로 형성되고 {구동 모듈(TR)} 구성된다.
도4의 좌측 하단에는 본 발명에 따른 시스템의 양호한 제1 실시예가 매우 개략적으로 도시된다. 변형 결정 회로 소자, 즉 구동 모듈(TR)은 제어 장치(SG)에 관하여 외부에 그리고 제어 장치와 액츄에이터 또는 센서 사이의 각각의 케이블 다발(C)에 위치된다. 제어 장치(SG) 안에는 단지 인터페이스(AS-IF) 및 여기에 도시되지 않은 제어 장치 코어만이 유지된다(도2 참조).
액츄에이터(A) 또는 센서(S)를 제어 장치(SG)와 연결하기 위해서, 구동 모듈(TR)과 함께 형성된 각각의 케이블 다발(C)은 또한 상응하는 플러그(Co)와 함께 형성된다.
도4의 우측 하단에는 본 발명에 따른 시스템의 다른 양호한 실시예가 도시된다. 바로 전에 설명된 실시예와 비슷하게, 또한, 구동 모듈(TR)은 제어 장치(SG)에 대하여 외부에 위치된다. 이 실시예에 따르면, 구동 모듈(TR)은 센서 또는 액츄에이터 측의 플러그(Co) 안에 및/또는 센서(S) 또는 액츄에이터(A) 내부에 형성된다. 액츄에이터에 대해서 그리고 센서에 대해서도 두 개씩의 구동 모듈 소자(TR)가 제공되는 이러한 형태는 단지 예로서 제시되었다는 것을 이해할 필요가 있다. 이와 같은 형태는 예를 들면, 액츄에이터 또는 센서 내에 그리고 각각 배속된 플러그(Co) 내에도 구동 모듈의 각 일부만이 제공됨으로써 구현될 수 있다. 이 실시예의 다른, 도시되지 않은 변형에 따르면, 오직 액츄에이터 또는 센서 내에만, 또는 오직 액츄에이터측 또는 센서측 플러그(Co) 내에만 이와 같은 구동 모듈을 제공하는 것도 가능하다.
이제 본 발명에 따른 방법이 도4의 우측 하단과 관련되어 (간단하게) 설명된다. 측정량이 센서(S)를 통해 수령되고 센서 신호로 전환된다. 센서 신호는, 센서 및/또는 센서측 플러그(Co)에 통합된, 인터페이스로서 사용되는 구동 모듈(TR)을 통해서 케이블 다발(C)을 통해 제어 장치(SG)에 제공된다. 제어 장치(SG)는 센서 신호를 기초로 액츄에이터(A)를 구동하기 위한 제어 신호를 산출한다. 이러한 제어 신호는 다른 케이블 다발(C) 및, 액츄에이터 또는 액츄에이터측 플러그(Co)에 통합될 수 있는, 제어 장치-액츄에이터 인터페이스로서 사용되는 구동 모듈(TR)을 통해 액츄에이터(A)로 제공된다. 이러한 제어 신호를 기초로 액츄에이터는 그에 배속된 기능 유닛을 작동한다.
마지막으로 언급될 것은, 본 발명은 차체 전자 부품 영역 뿐만 아니라 엔진 또는 제동기를 개방 루프 또는 폐쇄 루프 전자 제어 또는 조절하는 영역에서도 설치될 수 있다는 것이다. 본 명세서에서 상세하게 언급되지 않은 다른 적용도 고려될 수 있다.

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 전자 제어 장치와,
    상기 적어도 하나의 전자 제어 장치에 배속된 적어도 하나의 액츄에이터 및 센서와,
    상기 적어도 하나의 전자 제어 장치와 상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 센서를 연결시키는 인터페이스를 포함하는 자동차 기능을 전자 제어하는 시스템이며,
    상기 인터페이스는 상기 적어도 하나의 전자 제어 장치에 배치되는 표준화 부분과, 상기 적어도 하나의 전자 제어 장치에 대하여 외부에 배치되는 개별화 부분을 포함하고,
    상기 개별화 부분은 상기 표준화 부분과 상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 센서 사이에 배치되고, 구동 요소로서 작동가능한 변형 결정 회로 소자이고,
    상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 센서는 상기 인터페이스에 의해 제어가능한, 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 자동차 기능을 전자 제어하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전자 제어 장치는 인터페이스의 수, 연산 성능 및 저장 용량 중 적어도 하나와 관련하여 스케일링 가능한, 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 자동차 기능을 전자 제어하는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전자 제어 장치를 상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 센서와 연결하는 케이블 다발을 더 포함하고,
    상기 개별화 부분과 상기 변형 결정 소자 중 적어도 하나는 케이블 다발 내에 배치되는, 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 자동차 기능을 전자 제어하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 개별화 부분은 상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 센서 안에 또는 옆에 배치되는, 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 자동차 기능을 전자 제어하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 적어도 두 개의 전자 제어 장치를 상호 연결하는 멀티플렉스 도선을 더 포함하는, 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 자동차 기능을 전자 제어하는 시스템.
  6. 적어도 하나의 센서를 통하여 센서 신호를 공급하는 단계와,
    적어도 하나의 전자 제어 장치를 통하여 상기 센서 신호를 처리하여 제어 신호를 얻는 단계와,
    상기 제어 신호에 기초하여 적어도 하나의 엑츄에이터를 작동시키는 단계를 포함하는 자동차 기능을 전자 제어하는 방법이며,
    상기 단계는,
    적어도 하나의 전자 제어 장치와,
    상기 적어도 하나의 전자 제어 장치에 배속된 적어도 하나의 액츄에이터 및 적어도 하나의 센서와,
    상기 적어도 하나의 전자 제어 장치와 상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 상기 적어도 하나의 센서를 연결시키는 인터페이스를 포함하는 시스템에서 수행되고,
    상기 시스템에서,
    상기 인터페이스는 상기 적어도 하나의 전자 제어 장치에 배치되는 표준화 부분과, 상기 적어도 하나의 전자 제어 장치에 대하여 외부에 배치되는 개별화 부분을 포함하고,
    상기 개별화 부분은 상기 표준화 부분과 상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 상기 적어도 하나의 센서 사이에 배치되고, 구동 요소로서 작동가능한 변형 결정 회로 소자이고,
    상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 상기 적어도 하나의 센서는 상기 인터페이스에 의해 제어가능한 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 자동차 기능을 전자 제어하는 방법.
  7. 적어도 하나의 엑츄에이터 및 센서를 작동시키기 위해, 구동 모듈로서 작동가능한 변형 결정 회로 소자를 연결시키기 위해 배치되는 적어도 하나의 표준화 인터페이스를 포함하는 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 자동차 기능의 전자 제어를 수행하기 위한 제어 장치이며,
    상기 적어도 하나의 표준화 인터페이스는 인터페이스의 부품이고,
    상기 인터페이스는 적어도 하나의 상기 전자 제어 장치와 상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 센서를 연결시키도록 작동가능하고, 적어도 하나의 상기 전자 제어 장치에 배치되는 표준화 부분과, 적어도 하나의 상기 전자 제어 장치에 대하여 외부에 배치되는 개별화 부분을 포함하고,
    상기 개별화 부분은 상기 표준화 부분과 상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 센서 사이에 배치되고, 구동 요소로서 작동가능한 변형 결정 회로 소자이고,
    상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 센서는 상기 인터페이스에 의해 제어가능한, 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 자동차 기능의 전자 제어를 수행하는 제어 장치.
  8. 적어도 하나의 엑츄에이터 및 센서를 작동시키기 위해, 구동 모듈로서 작동가능한 변형 결정 회로 소자를 연결시키기 위해 배치되는 적어도 하나의 표준화 인터페이스를 포함하는 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 자동차 기능의 전자 제어를 수행하기 위한 제어 장치이며,
    상기 적어도 하나의 표준화 인터페이스는,
    적어도 하나의 센서를 통하여 센서 신호를 공급하는 단계와,
    적어도 하나의 전자 제어 장치를 통하여 상기 센서 신호를 처리하여 제어 신호를 얻는 단계와,
    상기 제어 신호에 기초하여 적어도 하나의 엑츄에이터를 작동시키는 단계를 포함하는 방법에서 사용되고,
    상기 단계는,
    상기 적어도 하나의 전자 제어 장치와,
    상기 적어도 하나의 전자 제어 장치에 배속된 적어도 하나의 액츄에이터 및 적어도 하나의 센서와,
    상기 적어도 하나의 전자 제어 장치와 상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 상기 적어도 하나의 센서를 연결시키는 인터페이스를 포함하는 시스템에서 수행되고,
    상기 시스템에서,
    상기 인터페이스는 상기 적어도 하나의 전자 제어 장치에 배치되는 표준화 부분과, 상기 적어도 하나의 전자 제어 장치에 대하여 외부에 배치되는 개별화 부분을 포함하고,
    상기 개별화 부분은 상기 표준화 부분과 상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 상기 적어도 하나의 센서 사이에 배치되고, 구동 요소로서 작동가능한 변형 결정 회로 소자이고,
    상기 적어도 하나의 엑츄에이터 및 상기 적어도 하나의 센서는 상기 인터페이스에 의해 제어가능하고,
    상기 적어도 하나의 표준화 인터페이스는 상기 인터페이스의 부품인, 개방 루프 또는 폐쇄 루프로 자동차 기능의 전자 제어를 수행하는 제어 장치.
  9. 삭제
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