KR20040053909A

KR20040053909A - 차량의 통합 제어 장치

Info

Publication number: KR20040053909A
Application number: KR1020020080370A
Authority: KR
Inventors: 김정태
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-06-25

Abstract

본 발명은 차량에 탑재되는 각종 전자 제어 시스템을 구성함에 있어서 하나의 통합 ECU를 사용함으로써 차량의 전체적인 제조 비용을 절감할 수 있도록 한 차량의 통합 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명의 차량의 통합 제어 장치는 각각에 액츄에이터를 구동하는 출력인터페이스부 및 상기 출력인터페이스부에 제어 명령을 하달하는 제어용 CPU를 구비한 적어도 두 개 이상의 전자 제어 시스템을 탑재한 차량의 통합 장치에 있어서, 차량의 적소에 단일의 박스 형태로 탑재되고; 상기 각각의 출력인터페이스의 기능이 통합된 통합 출력인터페이스부 및 상기 모든 전자 제어 시스템을 통합 제어하여 상기 통합 출력인터페이스부에 제어 명령을 하달하는 통합 CPU를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 통합 제어 장치{unitary control apparatus for vehicle}

본 발명은 차량의 통합 제어 장치에 관한 것으로, 특히 차량에 탑재되는 각종 전자 제어 시스템을 하나의 통합 ECU를 사용하여 제어할 수 있도록 한 차량의 통합 제어 장치에 관한 것이다.

근래 들어, 차량을 전자 장치로 분류할 정도로 차량에는 많은 전자 제어 시스템이 탑재되어 있다. 예를 들어, ABS(Anti-lock Brake System)는 바퀴의 회전 상태를 감시하여 브레이크 작동 중 구동 바퀴의 잠김에 의한 차량의 미끄러짐을 방지함으로써 제동 안정성을 향상시켜 주는 장치로서, 급제동시 휠 실린더(Wheel Cylinder)의 브레이크 압력을 조절하여 브레이크 작동시 4바퀴 정지력이 동일하고 노면에 대한 마찰 계수를 같게 하여 구동바퀴의 잠김에 따른 미끄러짐을 방지하는 시스템이다.

ECS(Electronic Control Suspension)는 자동차 주행상태에 따라 전자로 제어되는 유압장치를 부착하여 도로 조건 및 속도에 의해 자동으로 서스펜션의 강도 및 차고가 조절되어 노면에 대한 접지력과 구동력을 확보해 주는 장치로서 속도 감응에 따른 주행 안정성과 승차감을 상충하는 첨단 주행안전 시스템이다.

EPS(Electronic Power Steering)는 기존 유압식 파워 스티어링의 유압 펌프를 전동 모터로 대체한 스티어링 시스템으로서, 엔진 동력에 의존하는 오일 펌프의 제거로 엔진의 부담이 줄어 기존 유압식이 소비하는 엔진 출력의 75~85%를 경감할수 있기 때문에 엔진의 출력과 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 엔진 룸 공간을 차지하는 부품들이 제거됨으로서, 패키지(Package), 작업성, 공간 활용 면에서 많은 장점을 가지고 있을 뿐만 아니라, 파워 스티어링의 특성의 조절이 용이하므로 대량 생산하는 자동차의 획일성을 불식시킬 수 있는 장점이 있다.

그리고, 이러한 개별 전자 제어 시스템에는 공통적으로 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 CPU, 차량의 각종 동작 상태를 알려 주는 센서/스위치부, 센서/스위치부로부터의 신호를 CPU가 처리할 수 있는 디지털 신호의 형태로 변환하는 입력 인터페이스부, 모터, 펌프, 램프 또는 전자 밸브 등과 같은 액츄에이터부 및 CPU로부터의 미약한 동작 명령 신호를 처리하여 액츄에이터부를 구동시키는 출력 인터페이스부를 포함하여 이루어지게 된다.

그러나, 전술한 바와 같은 ABS, ECS 또는 EPS 등을 차량에 채택함에 있어서, 종래에는 각 개별 시스템에 상호 독립적인 CPU와 입력 인터페이스부 및 출력 인터페이스부를 채택하였기 때문에 차량의 제조 비용이 상승하고, 거동 제어가 이루어지기 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량에 탑재되는 각종 전자 제어 시스템을 구성함에 있어서 하나의 통합 ECU를 사용함으로써 차량의 전체적인 제조 비용을 절감할 수 있도록 한 차량의 통합 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 통합 제어 장치는 각각에 액츄에이터를 구동하는 출력인터페이스부 및 상기 출력인터페이스부에 제어 명령을 하달하는 제어용 CPU를 구비한 적어도 두 개 이상의 전자 제어 시스템을 탑재한 차량의 통합 장치에 있어서, 차량의 적소에 단일의 박스 형태로 탑재되고; 상기 각각의 출력인터페이스의 기능이 통합된 통합 출력인터페이스부 및 상기 모든 전자 제어 시스템을 통합 제어하여 상기 통합 출력인터페이스부에 제어 명령을 하달하는 통합 CPU를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치의 블록 구성도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 센서/스위치부, 110: ABS 센서/스위치부,

120: EPS 센서/스위치부, 130: ECS 센서/스위치부,

200: 통합 ECU부, 210: 통합 CPU,

212: ABS 처리모듈, 214: EPS 처리모듈,

216: ECS 처리모듈, 220: 입력 인터페이스부,

222: ABS 입력인터페이스, 224: EPS 입력인터페이스,

226: ECS 입력인터페이스, 230: 출력 인터페이스부,

232: ABS 출력인터페이스, 234: EPS 출력인터페이스,

236: ECS 출력인터페이스, 300: 액츄에이터부,

310: ABS 액츄에이터, 320: EPS 액츄에이터,

330: ECS 액츄에이터

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치의 블록 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 차량의 통합 제어 장치는 크게 센서/스위치부(100), 통합 ECU부(200) 및 액츄에이터부(300)를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에서, 센서/스위치부(100)는 다시 차량의 개별 전자 제어 시스템에 구비된 개별 센서/스위치부로 구분될 수 있는데, 예를 들어 ABS 센서/스위치부(110), EPS 센서/스위치부(120) 및 ECS 센서/스위치부(130)로 구분될 수 있다. ABS 센서/스위치부(110)에는 예를 들어 차량의 각각의 차륜 속도를 감지하는 속도 센서가 포함될 수 있으며, 차량의 자세 제어(Electronic Stability Program) 기능까지 추가되는 경우에는 이외에도 조향각 센서, 요레이트 센서와 횡가속도 센서 등이 추가될 수 있다.

EPS 센서/스위치부(120)는 차속 센서, 조향각 센서 또는 토오크 센서 등이포함될 수 있다. 마지막으로, ECS 센서/스위치부(130)는 차속 센서, 차고 센서, 제동 램프 스위치 또는 조향각 센서 등을 포함하여 이루어질 수 있다.

통합 ECU부(200)는 하나의 박스에 내장된 채로 차량의 적소, 예를 들어 전방 플로어 패널 상에 탑재될 수 있는데, 크게 차량의 통합 제어 장치의 핵심부로 기능하는 단일의 통합 CPU(210), 센서/스위치부(200)에서 입력된 감지 신호를 통합 CPU(210)가 처리하기에 적합한 디지털 데이터의 형태로 변환하는 입력 인터페이스부(220) 및 통합 CPU(210)에서 출력된 명령 신호를 액츄에이터를 구동하기에 적합한 신호로 변환하는 출력 인터페이스부(230)를 포함하여 이루어진다.

입력 인터페이스부(220)는 다시 ABS 센서/스위치부(110)로부터의 입력 신호를 처리하는 ABS 입력인터페이스(222), EPS 센서/스위치부(120)로부터의 입력 신호를 처리하는 EPS 입력인터페이스(224) 및 ECS 센서/스위치부(130)로부터의 입력 신호를 처리하는 ECS 입력인터페이스(226)를 포함하여 이루어질 수 있다.

통합 CPU(210)는 ABS 제어 프로그램이 탑재되는 ABS 처리모듈(212), EPS 제어 프로그램이 탑재되는 EPS 처리모듈(214) 및 ECS 제어 프로그램이 탑재되는 ECS 처리모듈(216)을 포함하여 이루어질 수 있는데, 이 들 각각의 모듈(212),(214),(216) 상호간은 통합 거동 제어 프로그램에 의해 적절하게 연결되어 있다. 한편, 각각의 전자 제어 프로그램들은 서로 다른 제조사에서 제조되어 그 소스 프로그램을 알 수가 없기 때문에 먼저 각 제조사에서 제공받은 각각의 제어 프로그램을 1차 컴파일하여 얻어진 오브젝트 코드(Object Code)와 통합 ECU 제조사에서 개발한 차량 거동 분석 및 출력 신호 결정 모듈을 링크하여 최종 로직을 구성하고, 이것을 ROM에 기록하여 얻을 수 있다.

액츄에이터부(300)도 크게 ABS 액츄에이터(310), EPS 액츄에이터(320) 및 ECS 액츄에이터(330)로 구분될 수 있는데, 이들 각각의 액츄에이터(310),(320),(330)에는 모터, 솔레노이드 밸브 또는 펌프나 램프 등이 포함될 수 있다.

마지막으로, 출력 인터페이스부(230)는 통합 ECU(210)의 ABS 처리모듈(212)에서 출력된 명령 신호에 의거하여 ABS 액츄에이터(310)를 구동하는 ABS 출력인터페이스(232), 통합 ECU(210)의 EPS 처리모듈(214)에서 출력된 명령 신호에 의거하여 EPS 액츄에이터(320)를 구동하는 EPS 출력인터페이스(234) 및 통합 ECU(210)의 ECS 처리모듈(216)에서 출력된 명령 신호에 의거하여 ECS 액츄에이터(330)를 구동하는 ECS 출력인터페이스(232)로 이루어진다.

본 발명의 차량의 통합 제어 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 차량의 통합 제어 장치에 따르면, 기존에 별개의 시스템으로 독립하여 존재하던 차량의 각종 전자 제어 시스템을 하나의 통합 ECU에 의해 제어할 수 있기 때문에 차량의 거동 제어 성능을 극대화시킬 수가 있고, 나아가 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

각각에 액츄에이터를 구동하는 출력인터페이스부 및 상기 출력인터페이스부에 제어 명령을 하달하는 제어용 CPU를 구비한 적어도 두 개 이상의 전자 제어 시스템을 탑재한 차량의 통합 장치에 있어서,

차량의 적소에 단일의 박스 형태로 탑재되고;

상기 각각의 출력인터페이스의 기능이 통합된 통합 출력인터페이스부 및 상기 모든 전자 제어 시스템을 통합 제어하여 상기 통합 출력인터페이스부에 제어 명령을 하달하는 통합 CPU를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.