KR200220604Y1 - 가속 페달 위치 검출 시스템 - Google Patents

Abstract

접지단의 단락으로 인한 가속 페달 센서의 고장시 연료 분사량 제어를 안정되게 할 수 있도록 하기 위하여, 가변 저항으로 자동차 가속 페달 위치에 따른 소정 전위의 신호를 출력하는 가속 페달 위치 센서와 가속 페달 위치에 따라 스위칭되어 자동차 아이들 상태에 대한 전기적인 신호를 출력하는 아이들 스위치를 포함하는 가속 페달 센서와; 상기 가속 페달 센서에 전원을 공급하며, 상기 가속 페달 위치 센서와 아이들 스위치를 내부 접지단에 의해 공통 접지하여, 상기 가속 페달 위치 센서와 아이들 스위치의 신호에 따라 연료 분사량을 제어하는 엔진 ECU를 포함하는 가속 페달 위치 검출 시스템에 있어서, 상기 가속 페달 센서 내부의 가속 페달 위치 센서와 아이들 스위치의 접지단을 각각 별도로 설치하되, 가속 페달 센서 내부에서 서로 전기적으로 접속되도록 하고, 상기 엔진 ECU 내부에서 공통 접지되도록 한다.

Description

가속 페달 위치 검출 시스템{ACCEL PEDAL POSITION DETECTING SYSTEM}

본 고안은 자동차의 가속 페달 위치 검출 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 가속 정도를 조정하기 위한 운전자의 가속 페달 조작에 따른 가속 페달의 위치를 검출하는 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차를 운행하는 데 있어서, 연료 분사량의 제어는 운전자가 가속 페달을 밟는 정도에 따른 흡입 공기량과 엔진 냉각 수온, 흡입 공기의 온도 등 각종 운행 정보에 따라 엔진 전자제어장치(electronic control unit, 이하 'ECU'라 한다)가 연료 분사량을 연산한 후, 연료분사 밸브의 개폐 시간을 조정함으로써 이루어진다.

이 중, 흡입 공기량에 따른 연료 분사량을 산출하기 위하여 디젤 엔진을 장착한 자동차에서는 운전자가 가속 페달을 밟는 정도를 감지하고 있다.

그러면, 도 1을 참조하여 종래의 가속 페달 위치 검출 시스템에 대하여 설명한다.

도 1은 종래의 가속 페달 위치 검출 시스템을 개략적으로 도시한 회로 구성도로, 가속 페달 센서(10)와 엔진 ECU(20)로 이루어진다.

가속 페달 센서(10)는 4핀(pin) 형태로 가속 페달 위치 센서(APS11)와 아이들 스위치(IS11)를 포함하며, 가속 페달 위치 센서(APS11)는 전원 입력단(a1)과 접지단(d1) 사이에 가변저항을 설치하고, 운전자의 가속 페달 조작에 따른 가변 저항의 전압 출력 라인을 가속 페달 위치 신호 출력단(b1)에 접속하며, 아이들 스위치(IS11)는 아이들 신호 출력단(c1)과 접지단(d1) 사이에 설치하여, 접지단(d1)이 가속 페달 위치 센서(APS11)와 공통 접지되도록 한 것으로, 자동차의 운행중 운전자가 가속 페달을 밟는 정도에 따른 가속 페달의 위치 및 가속 페달 위치에 따른 자동차의 아이들 상태에 대한 신호를 출력한다.

엔진 ECU(20)는 전원 공급단(Vcc)이 가속 페달 센서(10)의 전원 입력단(a1)에 전기적으로 접속되며, 신호 입력단(S)이 가속 페달 센서(10)의 가속 페달 위치 신호 출력단(b1)에 접속되며, 내부 접지단(G)이 가속 페달 센서(10)의 접지단(d1)에 접속되며, 병렬 접속된 캐패시터(C21), 기준 전압단(Vref)에 병렬 접속된 저항(R21), 저항(R22) 및 캐패시터(C22)에 의한 필터로 이루어진 아이들 신호 입력단이 가속 페달 센서(10)의 아이들 신호 출력단(c1)에 접속된 것으로, 자동차의 운행중 가속 페달 센서(10)로부터 수신되는 전기적인 신호에 따라 가속 페달의 위치 및 가속 페달의 아이들 상태를 검출하여 연료 분사량을 제어한다.

이와 같이 구성된 종래의 가속 페달 위치 검출 시스템은, 가속 페달 센서(10)의 전원 입력단(a1)에 엔진 ECU(20)의 전원 공급단(Vcc)으로부터 전원이 공급되는 상태에서 운전자가 가속 페달을 조작하면, 가속 페달 센서(10) 내부의 가속 페달 위치 센서(APS11)에 설치된 가변 저항의 저항값이 변화되며, 변화된 저항값에 의해 가변 저항에서의 출력 전압이 변화하게 된다.

그러면, 엔진 ECU(20)는 가속 페달 센서(10)의 가속 페달 위치 신호 출력단(b1)을 통해 송신되는 가변 저항의 변화된 출력 전압을 신호 입력단(S)으로 수신하여, 각 전압 신호에 따라 가속 페달 위치(개도)를 맵핑(mapping)한 데이터에 의해 현재 가속 페달의 위치를 검출한다. 그리고, 검출된 가속 페달의 위치에 따라 적정 연료 분사량이 공급되도록 연료 분사 제어를 실시한다.

그리고, 가속 페달 위치에 따른 연료 분사 제어를 실시하여 자동차를 주행하는 중, 자동차의 아이들 운행 상태가 되면, 즉 운전자가 밟고 있던 가속 페달을 놓거나, 가속 페달을 밟은 정도가 미약하게 되어 가속 페달 센서(10)의 아이들 스위치(IS11)가 '온' 되면, 엔진 ECU(20) 아이들 신호 입력단의 기준 전압단(Vref)을 통한 전원이 가속 페달 센서(10)의 아이들 신호 출력단(c1), 아이들 스위치(IS11), 접지단(d1)을 통해 엔진 ECU(20)의 내부 접지단(G)으로 도전되어 엔진 ECU(20)의 CPU로 '로우'의 신호가 인가된다. 따라서, 엔진 ECU(20)는 '로우' 신호에 따라 가속 페달 센서(10) 아이들 스위치(IS11)가 '온'된 것을 검출하여 엔진 아이들 제어를 실시한다.

그러나, 이와 같은 종래의 가속 페달 위치 검출 시스템에서 가속 페달 센서(10)의 접지단(d1)과 엔진 ECU(20)의 내부 접지단(G)을 접속하는 접지선이 단락되었을 경우, 가속 페달 센서(10)의 아이들 스위치(IS11)가 '온'이면 엔진 ECU(20)아이들 신호 입력단의 기준 전압단(Vref)을 통한 전원이 가속 페달 위치 센서(APS11)로 도전되어 가속 페달 위치 신호 출력단(b1)의 전위를 상승시키게 되며, 그에 따라 엔진 ECU(20)는 연료 분사량을 증가시키므로 엔진 회전수가 상승되는 위급한 상황이 발생되고, 가속 페달 센서(10)의 아이들 스위치(IS11)가 '오프'이면 가속 페달 센서(10)의 가속 페달 위치 검출 센서(APS11)로 공급되는 전원(Vcc)이 접지단(d1)을 통해 도전되지 않고 가속 페달 위치 신호 출력단(b1)을 통해 도전되므로 엔진 ECU(20)는 가속 페달이 완전히 개도 즉, 운전자가 가속 페달을 와전히 밟은 상태로 인식하게 되며, 그에 따라 연료 분사량을 증가시키므로 엔진 회전수가 급상승되는 위험한 상황이 발생하게 된다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 접지단의 단락으로 인한 가속 페달 센서의 고장시 연료 분사량 제어를 안정되게 할 수 있도록 하기 위한 가속 페달 위치 검출 시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 가속 페달 위치 검출 시스템을 개략적으로 도시한 회로 구성도이고,

도 2는 본 고안에 따른 가속 페달 위치 검출 시스템을 개략적으로 도시한 회로 구성도이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 가속 페달 센서 내부의 가속 페달 위치 센서와 아이들 스위치의 접지단을 분리한 후, 엔진 ECU 내부에서 공통 접지되도록 하며, 가속 페달 위치 센서와 접지단과 아이들 스위치의 접지단을 가속 페달 센서 내부에서 전기적으로 접속되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 가속 페달 위치 센서의 접지단과 아이들 스위치의 접지단을 외부 차체에 접지한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 가속 페달 센서 및 이를 이용한 가속 페달 위치 감지 시스템에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 가속 페달 위치 검출 시스템을 개략적으로 도시한 회로 구성도로, 가속 페달 센서(100)와 엔진 ECU(200), 외부 접지부(300)로 이루어진다.

가속 페달 센서(100)는 5핀 형태로 가속 페달 위치 센서(APS110)와 아이들 스위치(IS110)를 포함하며, 가속 페달 위치 센서(APS110)는 전원 입력단(a11)과 다이오드(D11)가 접속된 센서 접지단(e11) 사이에 가변저항을 설치하고, 운전자의 가속 페달 조작에 따른 가변 저항의 전압 출력 라인을 가속 페달 위치 신호 출력단(b11)에 접속하며, 아이들 스위치(IS110)는 아이들 신호 출력단(c11)과 스위치 접지단(d11) 사이에 설치하여, 센서 접지단(e11)과 스위치 접지단(d11)이 가속 페달 센서(100) 내부에서 서로 전기적으로 접속되도록 한 것으로, 자동차의 운행중 운전자가 가속 페달을 밟는 정도에 따른 가속 페달의 위치 및 가속 페달 위치에 따른 자동차의 아이들 상태에 대한 신호를 출력한다.

엔진 ECU(200)는 전원 공급단(Vcc)이 가속 페달 센서(100)의 전원 입력단(a11)에 전기적으로 접속되며, 신호 입력단(S)이 가속 페달 센서(100)의 가속 페달 위치 신호 출력단(b11)에 접속되며, 내부 접지단(G)이 가속 페달 센서(10)의 가속 페달 위치 센서(APS110) 센서 접지단(e11)과 아이들 스위치(IS110) 스위치 접지단(d11)이 내부에서 공통 접지되도록 접속되며, 병렬 접속된 캐패시터(C210), 기준 전압단(Vref)에 병렬 접속된 저항(R210), 저항(R220) 및 캐패시터(C220)에 의한 필터로 이루어진 아이들 신호 입력단이 가속 페달 센서(100)의 아이들 신호 출력단(c11)에 접속된 것으로, 자동차의 운행중 가속 페달 센서(100)로부터 수신되는 전기적인 신호에 따라 가속 페달의 위치 및 가속 페달의 아이들 상태를 검출하여 연료 분사량을 제어한다.

외부 접지부(300)는 가속 페달 센서(100) 외부에서 가속 페달 위치 센서(APS110)의 센서 접지단(e11)과 가속 페달 센서(100) 아이들 스위치(IS11)의 스위치 접지단(d11)을 공통 접속하여 외부 차체에 전기적으로 접지시킨다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 가속 페달 위치 검출 시스템은, 가속 페달 센서(100)의 전원 입력단(a11)에 엔진 ECU(200)의 전원 공급단(Vcc)으로부터 전원이 공급되는 상태에서 운전자가 가속 페달을 조작하면, 가속 페달 센서(100) 내부의 가속 페달 위치 센서(APS110)에 설치된 가변 저항의 저항값이 변화되며, 변화된 저항값에 의해 가변 저항에서의 출력 전압이 변화하게 된다.

그러면, 엔진 ECU(200)는 가속 페달 센서(100)의 가속 페달 위치 신호 출력단(b11)을 통해 송신되는 가변 저항의 변화된 출력 전압을 신호 입력단(S)으로 수신하여, 각 전압 신호에 따라 가속 페달 위치를 맵핑한 데이터에 의해 현재 가속 페달의 위치를 검출한다. 그리고, 검출된 가속 페달의 위치에 따라 적정 연료 분사량이 공급되도록 연료 분사 제어를 실시한다.

그리고, 가속 페달 위치에 따른 연료 분사 제어를 실시하여 자동차를 주행하는 중, 자동차의 아이들 운행 상태가 되면, 즉 운전자가 밟고 있던 가속 페달을 놓거나, 가속 페달을 밟은 정도가 미약하게 되어 가속 페달 센서(100)의 아이들 스위치(IS110)가 '온'되면, 엔진 ECU(200) 아이들 신호 입력단의 기준 전압단(Vref)을 통한 전원이 가속 페달 센서(100)의 아이들 신호 출력단(c11), 아이들 스위치(IS110), 스위치 접지단(d11)을 통해 엔진 ECU(200)의 내부 접지단(G)으로 도전되어 엔진 ECU(200)의 CPU로 '로우'의 신호가 인가된다. 따라서, 엔진 ECU(200)는 '로우' 신호에 따라 가속 페달 센서(100) 아이들 스위치(IS110)가 '온'된 것을 검출하여 엔진 아이들 제어를 실시한다.

이때, 가속 페달 위치 센서(APS110)의 센서 접지단(e11)과 엔진 ECU(200)의 접지단(G)을 접속하는 접지 라인이 단락되었을 경우, 아이들 스위치(IS11)의 스위치 접지단(d11)과 엔진 ECU(200)의 내부 접지단(G)을 접속하는 접지 라인에 의해 가속 페달 위치 센서(APS110)가 접지될 뿐만 아니라 외부 접지부(300)에 의해 외부 차체에 센서 접지단(e11)이 접지되어 있으므로 가속 페달 위치 센서(APS110)는 정상 동작되어 가속 페달 위치에 따른 소정 전위의 가속 페달 위치 신호를 출력하게 된다.

그리고, 아이들 스위치(IS110)의 스위치 접지단(d11)과 엔진 ECU(200)의 내부 접지단(G)을 접속하는 접지 라인이 단락되었을 경우, 가속 페달 위치 센서(APS110)의 센서 접지단(e11)과 엔진 ECU(200)의 내부 접지단(G)을 접속하는 접지 라인에 의해 아이들 스위치(IS110)가 접지될 뿐만 아니라 외부 접지부(300)에 의해 외부 차체에 스위치 접지단(d11)이 접지되어 있으므로 아이들 스위치(IS110)는 정상 동작되어 가속 페달의 위치에 따른 자동차의 아이들 상태에 대한 신호를 출력하게 된다.

이때, 가속 페달 위치 센서(APS110)의 센서 접지단(e11)에는 다이오드(D11)가 접속되어, 아이들 스위치(IS110)의 접지 라인이 단락된 상태에서 아이들 스위치(IS110)가 '온'될 경우, 엔진 ECU(200)의 기준 전압단(Vref)을 통한 전원이 가속 페달 위치 센서(APS110)로 도전되는 것을 방지한다.

이와 같이 본 고안은 접지 라인의 단락으로 인한 가속 페달 센서의 고장을 미연에 방지하여 자동차 운행에 따른 적정 연료 분사 제어가 이루어지도록 함으로써, 엔진 회전수의 급상을 방지하여 자동차의 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 가변 저항으로 자동차 가속 페달 위치에 따른 소정 전위의 신호를 출력하는 가속 페달 위치 센서와 가속 페달 위치에 따라 스위칭되어 자동차 아이들 상태에 대한 전기적인 신호를 출력하는 아이들 스위치를 포함하는 가속 페달 센서와; 상기 가속 페달 센서에 전원을 공급하며, 상기 가속 페달 위치 센서와 아이들 스위치를 내부 접지단에 의해 공통 접지하여, 상기 가속 페달 위치 센서와 아이들 스위치의 신호에 따라 연료 분사량을 제어하는 엔진 ECU를 포함하는 가속 페달 위치 검출 시스템에 있어서,

   상기 가속 페달 센서 내부의 가속 페달 위치 센서와 아이들 스위치의 접지단을 각각 별도로 설치하되, 가속 페달 센서 내부에서 서로 전기적으로 접속되도록 하고, 상기 엔진 ECU 내부에서 공통 접지되도록 한 것을 특징으로 하는 가속 페달 위치 검출 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가속 페달 위치 센서와 아이들 스위치의 각 접지단을 상기 엔진 ECU에 의한 접지와는 별도로 상기 가속 페달 센서 외부에서 차체에 접지한 것을 특징으로 하는 가속 페달 위치 검출 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가속 페달 센서 내부의 가속 페달 위치 센서 접지단에 다이오드를 접속한 것을 특징으로 하는 가속 페달 위치 검출 시스템.