KR101198750B1

KR101198750B1 - 차량 제어 장치

Info

Publication number: KR101198750B1
Application number: KR1020080037665A
Authority: KR
Inventors: 고수현; 독고종훈
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2012-11-12
Also published as: KR20090112010A

Abstract

차량 제어 장치를 개시한다. 본 발명은 차량의 차륜 속도 센서 인터페이스 회로에 수분의 영향에 의한 누설 전류가 인입되더라도 펄스 신호의 바이어스 전압이 일정하게 유지되도록 하여 정확한 차륜 속도의 측정이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 발명에 따른 차량 제어 장치는, 차륜 속도에 대응되는 센서 출력 신호를 출력하는 차륜 속도 센서와; 센서 출력 신호와 기준 신호를 비교하여 속도 신호를 발생시키되, 기준 신호가 센서 출력 신호의 전압 레벨에 따라 가변되는 인터페이스 회로를 포함한다.

차륜 속도 센서, 휠 스피드 센서

Description

차량 제어 장치{VEHICLE CONTROL APPARATUS}

본 발명은 차량 제어 장치에 관한 것으로, 특히 차량의 차륜 속도 센서의 검출 신호를 변환하여 차륜 속도의 계산에 이용될 수 있도록 하는 차륜 속도 센서 인터페이스 회로에 관한 것이다.

자동차의 고성능화에 따라 강력하고 안정된 브레이크 성능을 확보하기 위한 안티록 브레이크 시스템(ABS : Anti-lock Brake System, 이하 ABS라 한다)이나 트랙션 컨트롤 시스템(TCS) 등과 같이 전자 제어 시스템을 도입하고 있는 자동차에서는 차륜 속도를 바탕으로 제동 또는 가속 동작을 제어한다.

자동차의 차륜에 각각 설치된 차륜 속도 센서는 구동 전원을 공급받아 차륜 속도에 따라 속도 신호를 출력하고 컨트롤러는 속도 신호를 이용하여 자동차 기준 속도를 계산한다.

ABS의 경우, 차륜 속도 센서로부터 차륜 속도를 검출받아 슬립률을 계산한 후, 계산된 슬립률이 제어 영역 내의 슬립률이 되도록 구동륜을 제어한다. 따라서 ABS가 이러한 기능을 수행하기 위해서는 차륜 속도 센서의 정확성이 요구된다. 이 때문에 차륜 속도 센서가 정상적으로 동작하지 않는 경우 이를 조기에 검출하여 경 고를 발생시킴으로써 차량 제어 시스템 및 운전자가 이를 인지하여 조치를 취할 수 있도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다.

차량의 차륜 속도 센서는 차륜과 함께 회전하는 치차를 구비하고 치차의 회전 속도에 반비례하는 펄스폭을 갖는 펄스 신호를 발생시키도록 이루어지는데, 이 펄스 신호를 발생시키기 위해 소정의 기준 전압을 인터페이스 회로에 인가해 줘야 한다. 그러나 차량의 차륜 속도 센서는 차륜에 설치되어야 하기 때문에 빗물이나 기타 수분에 쉽게 노출될 수 있어서 수분의 영향에 의한 누설 전류가 인입되면 이 기준 전압이 일정하게 유지되지 못하여 정확한 차륜 속도의 측정이 어렵게 된다.

따라서 본 발명은 차량의 차륜 속도 센서 인터페이스 회로에 수분의 영향에 의한 누설 전류가 인입되더라도 펄스 신호의 바이어스 전압이 일정하게 유지되도록 하여 정확한 차륜 속도의 측정이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 차량 제어 장치는, 차륜 속도에 대응되는 센서 출력 신호를 출력하는 차륜 속도 센서와; 센서 출력 신호와 기준 신호를 비교하여 속도 신호를 발생시키되, 기준 신호가 센서 출력 신호의 전압 레벨에 따라 가변되는 인터페이스 회로를 포함한다.

또한, 상술한 인터페이스 회로는, 센서 출력 신호와 기준 신호를 비교하기 위한 비교기와; 센서 출력 신호의 입력 단과 비교기의 입력 사이에 연결되어 비교 기의 입력 신호가 센서 출력 신호에 따라 가변되도록 하는 저항-캐패시터 병렬 회로를 포함한다.

본 발명은 차량의 차륜 속도 센서 인터페이스 회로에 수분의 영향에 의한 누설 전류가 인입되더라도 펄스 신호의 바이어스 전압이 일정하게 유지되도록 하여 정확한 차륜 속도의 측정이 가능하도록 하기 때문에, 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제어 계통은, 차륜 속도 센서(S1-S4)와 전자 제어부(ECU), 안티록 브레이크 유압 회로로 이루어진다. 전자 제어부(ECU)는 인터페이스 회로(11)와 펄스 처리 회로(12), 중앙 연산 장치(13), 솔레노이드 구동 회로(14), 모터 릴레이 구동 회로(15), 경고 등 릴레이 구동 회로(16)를 포함한다.

차륜 속도 센서(S1-S4)의 출력신호인 교류 전압 신호는 인터페이스 회로(11)에서 펄스로 변환되고, 이는 펄스 처리 회로(12)에서 펄스의 계수 및 계산이 행해진다.

또, 중앙 연산 장치(13)는 펄스 처리 회로(12)에서 계산된 수치를 미리 짜여진 프로그램에 따라 연산 및 분석, 판정하며, 그 결과에 근거해서 솔레노이드 구동 회로(14) 및 모터 릴레이 구동 회로(15), 경고 등 릴레이 구동 회로(15)에 지령을 발하여 후술하는 브레이크 액압 조절 수단인 노말 오픈 밸브(NO), 노말 클로즈 밸브(NC), 모터 릴레이(MR), 경고 등 릴레이(WR) 등을 구동한다.

또한, 중앙 연산 장치(13)는 차륜 속도 센서(S1-S4)로부터 발생하는 펄스 신호의 상태 정보를 통해 차륜 속도 센서(S1-S4)의 고장을 검출하고, 그 결과에 의거해서 경고 등 릴레이 구동 회로(16)에 지령을 발하여 경고 등(30)을 점등한다.

그리고 안티록 브레이크 유압 회로는, 마스터 실린더(21)로부터 휠 실린더(W)로 공급되는 브레이크 액압을 조절하는 노말 오픈 밸브(NO)와 노말 클로즈 밸브(NC)가 휠 실린더(W)의 입구 측과 출구 측에 배치되며, 제동 동작 시 중앙 연산 장치(13)의 지령에 의해 개폐동작을 수행함으로서 차륜이 잠기는 것(lock)을 방지한다. 미설명 부호 22는 모터, 23은 펌프, LPA는 저압 어큐뮬레이터, HPA는 고압 어큐뮬레이터이다.

도 2는 도 1에 나타낸 차륜 속도 센서 인터페이스 회로를 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 차륜 속도에 상응하는 교류 성분을 포함하는 펄스 신호 형태의 센서 출력 신호(212)가 차륜 속도 센서(S1)에서 발생하여 인터페이스 회로(11)에 입력된다. 센서 출력 신호(212)는 저항(R2)과 캐패시터(C1)의 병렬 회로를 통해 비교기(13)의 반전 입력 단자(-)에 기준 신호(215)로서 입력되고, 동시에 저항(R4)(R5)을 통해 비교기(13)의 비반전 입력 단자(+)에 입력된다. 비교기(213)는, 두 입력의 비교 결과에 따라 속도 신호(So)를 발생시켜 저항(R6)과 저항(R7)의 접속점에 연결되는 펄스 처리 회로(12)의 입력단에 인가한다. 펄스 처 리 회로(12)는 속도 신호(So)의 펄스 수를 계수하여 자동차의 기준 속도를 계산한다.

전압 검출부(214)는 인터페이스 회로(11)에 입력되는 센서 출력 신호(212)의 전압을 모니터링하기 위한 것으로, 저항(R4)과 저항(R5)의 접속점(A)에 나타나는 센서 출력 신호(212)의 전압을 검출하여 펄스 처리 회로(12)에 제공한다.

인터페이스 회로(11)에 입력되는 센서 출력 신호(212)는 차륜 속도에 상응하는 교류 성분을 포함하는 펄스 신호 형태로서, 그 진폭이 1.3-1.7V에서 비교기(213)를 거치면서 5V 레벨이 속도 신호(So)로 변환된다. 만약 센서 출력 신호(212)가 기준 신호(215)보다 크면 속도 신호(So)는 하이 레벨이 되고, 반대로 센서 출력 신호(212)가 기준 신호(215)보다 작거나 같으면 속도 신호(So)는 로우 레벨이 된다.

도 2에서, 본원 발명의 실시 예에 따른 차륜 속도 센서 인터페이스 회로(11)의 비교기(213)에 입력되는 기준 신호(215)의 전압 레벨은 저항(R2)과 캐패시터(C1)로 구성되는 RC 병렬 회로의 작용에 의해 센서 출력 신호(212)의 전압 레벨에 비례하여 가변되도록 이루어진다. 이와 같이 기준 신호(215)의 전압 레벨이 센서 출력 신호(212)의 전압 레벨에 따라 함께 가변되는 특징을 도 3을 통해 설명하면 다음과 같다.

도 3은 도 2에 나타낸 차륜 속도 센서 인터페이스 회로의 동작 특성을 나타낸 도면이다. 도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이, 누설 전류 등의 영향을 받아 센서 출력 신호(212)의 직류 레벨이 변화(상승)함에 따라 비교기(213)의 비반전 입력 단 자(-)에 입력되는 기준 신호(215)의 직류 레벨도 함께 변화한다.

따라서 도 3의 (B)에 나타낸 것처럼, 기준 신호(215)와 센서 출력 신호(212)의 정확한 비교에 따른 정상적인 속도 신호(So)가 생성되기 때문에, 만약 외부 영향에 의해 비정상적인 센서 출력 신호(212)가 발생하더라도 속도 신호(So)의 변화를 통해 이를 정확하게 인지할 수 있게 된다.

만약 도 3의 (A)에 306으로 나타낸 기준 신호처럼 일정한 레벨의 기준 신호(306)가 비교기(213)에 입력되는 상황에서 센서 출력 신호(212)의 직류 레벨이 변화하게 되면, 센서 출력 신호(212)의 직류 레벨이 고정된 기준 신호(306) 보다 높은 구간에서는 도 3의 (C)에 나타낸 것과 같은 비정상적인 속도 신호(So')가 발생하게 되어 센서 출력 신호(212)의 이상 징후를 인지할 수 없음은 물론 차륜 속도의 측정마저도 불가능할 수 있다.

결국, 비교기(213)에 입력되는 기준 신호(215)가 센서 출력 신호(212)에 따라 가변되도록 하면, 센서 출력 신호(212)의 직류 레벨이 변화하더라도 정상적인 속도 신호(So)의 출력이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제어 계통을 나타낸 블록도.

도 2는 도 1에 나타낸 차륜 속도 센서 인터페이스 회로를 나타낸 도면.

도 3은 도 2에 나타낸 차륜 속도 센서 인터페이스 회로의 동작 특성을 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

S1-S4 : 차륜 속도 센서

11 : 인터페이스 회로

12 : 펄스 처리 회로

13 : 중앙 연산 장치

14 : 솔레노이드 밸브 구동 회로

30 : 경고 등

212 : 센서 출력 신호

213 : 비교기

214 : 전압 검출부

304, 306 : 바이어스 전압

So, So' : 속도 신호(펄스 신호)

Claims

삭제
차륜 속도에 대응되는 센서 출력 신호를 출력하는 차륜 속도 센서와;

상기 센서 출력 신호와 기준 신호를 비교하여 속도 신호를 발생시키되, 상기 센서 출력 신호와 상기 기준 신호를 비교하기 위한 비교기와, 상기 센서 출력 신호의 입력 단과 상기 비교기의 입력 사이에 연결되어 상기 비교기의 입력 신호가 상기 센서 출력 신호에 따라 가변되도록 하는 저항-캐패시터 병렬 회로를 포함하는 인터페이스 회로 를 포함하는 차량 제어 장치.