KR101131245B1 - 자동차의 통합 전자제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 통합 전자제어장치에 관한 것이다.

본 발명은, 자동차의 통합 전자제어장치에 있어서, 상기 자동차의 각종 센서로부터 입수되는 신호를 포함하는 각종 제어용신호를 외부로부터 수신하는 신호 수신부, 상기 자동차의 운행 또는 상기 자동차의 각 부분의 동작에 필요한 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부, 상기 제어용신호를 사용하여 상기 제어신호를 생성하여 상기 제어신호출력부로 전송하는 복수개의 전자제어장치 모듈 및 다수의 커넥터를 구비하여 복수개의 상기 전자제어장치 모듈을 각각 수용하되, 상기 전자제어장치 모듈 간에도 상기 제어용신호 및 상기 제어신호를 포함하는 모듈간 신호를 교환하도록 하는 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 통합 전자제어장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 통합 ECU에 표준화된 인터페이스를 사용하여 확장 가능한 형태로 구성함으로써 대량생산 가능하고, ECU 기능을 확장하거나 변경할 때 필요한 기능의 모듈만 교체할 수 있게 함으로써 통합 ECU의 설계 및 제작을 용이하게 하는 효과가 있다.

통합 ECU, 모듈화, 인터페이스

Description

자동차의 통합 전자제어장치{Combined Electronic Control Unit for Automobile}

도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 자동차의 통합 전자제어장치를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 자동차의 통합 전자제어장치를 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 통합 전자제어장치 111: 신호 수신부

116: 인터페이스부 117: 제어신호 출력부

121: 센서신호처리 모듈 122: 모터구동 모듈

221: 엔진제어 모듈 222: 조향제어 모듈

223: 제동제어 모듈

본 발명은 자동차의 통합 전자제어장치(Electronic Control Unit : ECU)에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 통합 ECU에 표준화된 인터페이스를 사용하여 확장 가능한 형태로 구성함으로써 대량생산 가능하고, ECU 기능을 확장하거나 변경할 때 필요한 기능의 모듈만 교체할 수 있게 함으로써 통합 ECU의 설계 및 제작을 용이하게 하기 위한 자동차의 통합 ECU에 관한 것이다.

자동차에서 다양한 제어 기능을 수행하는 ECU의 종류에는 여러 가지가 있다. ECU에는 제동제어용 ECU, 조향제어용 ECU, 현가제어용 ECU 등 여러 가지가 있으며 이들은 차량 내 여러 곳에 분산되어 설치된다. 하지만 이러한 여러개의 ECU를 차량에 모두 탑재하려면 그 숫자가 늘어남에 따라 비용이 증가하며 차량 내 설치장소를 확보하는 문제도 현안과제로 등장하게 되었다. 이에 따라 여러 ECU 기능을 하나의 하드웨어로 수행할 수 있도록 하는 통합 ECU를 만들어야 할 필요성이 대두되고 있다.

하지만 복수개의 ECU를 통합하여 하나의 ECU로 만든 통합 ECU는 여러 가지 요구사항에 의해서 제작되므로 그 기능의 작은 변경에 의해서도 전체 통합 ECU를 재설계해야 하는 문제점이 발생한다.

예를 들어, 차량에는 적게는 수십 개, 많게는 백개가 넘는 모터가 있으며 이들을 제어하는 데는 ECU가 필요하다. 만일 운전석 조정을 원격으로 가능하게 하려는 목적으로 모터를 추가하고 이를 제어하기 위하여 ECU에 이 기능을 추가한다고 가정해 보자. 이 경우 모터 하나를 추가로 제어하기 위해서도 통합 ECU 전체를 새로 설계하여 제작해야 하므로 많은 비용이 소요되는 문제점이 발생한다.

또한, 여러가지 기능의 조합을 한 곳에 구현한 통합 ECU를 만들어야 하는 경우가 발생하므로 다양한 ECU 기능 조합 옵션의 변화에 따라 많은 모델 생산 라인업 이 필요하다. 즉, 차량에 따라서는 제동제어 ECU 기능만 장착이 필요한 경우도 있고, 어떤 차량은 제동 및 조향 제어용 ECU 기능을 갖는 통합 ECU가 필요한 경우도 있으며, 고가의 차량으로 갈수록 제동, 조향, 현가 제어용 ECU 기능이 모두 들어있는 통합 ECU를 장착할 필요가 생긴다. 따라서 이러한 다양한 ECU 기능 조합에 따른 통합 ECU를 생산하는 데 여러 종류의 생산 라인업이 필요하게 되는 문제점이 발생한다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 통합 ECU에 표준화된 인터페이스를 사용하여 확장 가능한 형태로 구성함으로써 대량생산 가능하고, ECU 기능을 확장하거나 변경할 때 필요한 기능의 모듈만 교체할 수 있게 함으로써 통합 ECU의 설계 및 제작에 있어서 원가를 절감하게 하는데 그 주된 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자동차의 통합 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)에 있어서, 상기 자동차의 각종 센서로부터 입수되는 신호를 포함하는 각종 제어용신호를 외부로부터 수신하는 신호 수신부, 상기 자동차의 운행 또는 상기 자동차의 각 부분의 동작에 필요한 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부, 상기 제어용신호를 사용하여 상기 제어신호를 생성하여 상기 제어신호출력부로 전송하는 복수개의 전자제어장치 모듈 및 다수의 커넥터를 구비하여 복수개의 상기 전자제어장치 모듈을 각각 수용하되, 상기 전자제어장치 모듈 간에도 상기 제어용신호 및 상기 제어신호를 포함하는 모듈간 신호를 교환하도록 하 는 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 통합 전자제어장치를 제공한다.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 특정 기능을 수행하는 기기를 위한 통합 전자제어장치에 있어서, 각종 센서로부터 입수되는 신호를 포함하는 각종 제어용신호를 외부로부터 수신하는 신호 수신부, 상기 기기의 동작에 필요한 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부, 상기 제어용신호를 사용하여 상기 제어신호를 생성하여 상기 제어신호출력부로 전송하는 복수개의 전자제어장치 모듈 및 다수의 커넥터를 구비하여 복수개의 상기 전자제어장치 모듈을 각각 수용하되, 상기 전자제어장치 모듈 간에도 상기 제어용신호 및 상기 제어신호를 포함하는 모듈간 신호를 교환하도록 하는 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 전자제어장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

자동차에서 자동차 운행에 필요한 각종 제어 기능을 수행하는 ECU의 종류로는 엔진제어용 ECU, 제동제어용 ECU, 조향제어용 ECU, 현가제어용 ECU 등 여러 가지가 있다. 통합 ECU를 제작함에 있어서 모듈화하는 방법에는 ECU 종류별로 구분하 여 기능블럭별로 모듈화하는 방법 및 유사기능별로 모듈화하는 방법 등 두가지 방법이 있다.

ECU 종류별 모듈화는 엔진제어용 ECU, 제동제어용 ECU, 조향제어용 ECU 등의 ECU 형태별로 모듈화한 것이며, 유사기능별 모듈화는 신호처리 기능, 모터구동 기능, 외부 인터페이스 기능 등의 기능을 각각 독립적으로 구성하여 모듈화한 것을 말한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 자동차의 통합 전자제어장치를 나타낸 도면이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 확장성 있는 통합 전자제어장치(100)는 유사기능별로 모듈화한 것으로서 신호 수신부(111), 인터페이스부(116), 제어신호 출력부(117), 센서신호처리 모듈(121) 및 모터구동 모듈(122)을 포함한다.

도 1에 도시하듯이 신호 수신부(111)는 통합 ECU 외부로부터 각종 신호를 입력받아서 인터페이스부(116)에 삽입된 ECU 모듈에 전송한다. 삽입된 ECU 모듈 중에서 센서신호처리 모듈(121)은 조향각 센서, 차속 센서, 횡가속도 센서 등 차량 내에 존재하는 각종 센서로부터 입수되는 센서 신호를 받아서 연산을 수행하여 생성한 제어신호를 모터구동 모듈(122)로 전송하거나 직접 통합 ECU 외부로 전송할 필요가 생기면 제어신호 출력부(117)로 전송하는 기능을 갖는다.

통합 ECU 내의 모터구동 모듈은 차량 내에 있는 수많은 모터를 구동하는 데 필요한 모터구동신호를 제어신호 출력부로 보내는 일을 하며, 제어신호 출력부(117)는 차량 운행에 필요한 제어 신호를 출력하는 데 사용된다. 또한, 인터페이스부(116)는 다수의 커넥터를 구비하여 센서신호 처리모듈(121) 및 모터구동모듈(122)을 각각 수용하며, 센서신호 처리모듈(121) 및 모터구동모듈(122) 사이에서 전술한 제어신호를 포함하는 모듈간 신호를 교환할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 자동차의 통합 전자제어장치를 나타낸 도면이다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 확장성 있는 통합 전자제어장치(100)는 ECU 종류별로 모듈화한 것으로서 신호 수신부(111), 인터페이스부(116), 제어신호 출력부(117), 엔진제어 모듈(221), 조향제어 모듈(222) 및 제동제어 모듈(223)을 포함한다.

도 2에 도시하듯이 신호 수신부(111)는 통합 ECU 외부로부터 제어에 필요한 신호를 수신하여 인터페이스부(116)에 삽입된 ECU 모듈로 보낸다. 삽입된 ECU 모듈 중에서 엔진제어 모듈은 기존의 엔진제어용 ECU의 기능을 수행하며, 조향제어 모듈은 기존의 조향제어용 ECU의 기능을 수행하며 제동제어 모듈은 기존의 제동제어 ECU 기능을 각각 수행한다. 한편 제어신호 출력부는 ECU 모듈에서 생성된 차량 운행 제어 신호를 출력하는 데 사용된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 통합 ECU에 표준화된 인터페이스를 사용하여 확장 가능한 형태로 구성함으로써 대량생산 가능하고, ECU 기능을 확장하거나 변경할 때 필요한 기능의 모듈만 교체할 수 있게 함으로써 통합 ECU의 설계 및 제작을 용이하게 하는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 신호수신부, 인터페이스부, 제어신호 출력부, 센서신호처리 모듈 및 모터구동 모듈을 포함하는 자동차의 통합 전자 제어장치로서,

   상기 신호수신부는 외부로부터 수신한 신호를 상기 인터페이스부에 삽입된 상기 센서신호처리 모듈 및 상기 모터구동모듈로 전달하며,

   상기 센서신호처리 모듈은 차량에 존재하는 조향각 센서, 차속센서 및 횡가속도 센서로부터의 센서 신호에 따라 연산을 수행하여 생성한 제어신호를 상기 모터구동모듈 및 상기 제어신호 출력부 중 하나 이상으로 전송하며,

   상기 모터구동 모듈은 차량내의 모터를 구동하기 위한 모터 구동신호를 상기 제어신호 출력부로 제공하며,

   상기 인터페이스부는 다수의 커넥터를 구비하여 상기 센서신호 처리모듈 및 상기 모터구동모듈을 각각 수용하며, 상기 센서신호 처리모듈 및 상기 모터구동모듈 사이에서 상기 제어신호를 포함하는 모듈간 신호를 교환하는 것을 특징으로 하는 자동차의 통합 전자제어장치.
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