KR20190124063A - Signal conversion system for input/ouput signal of ecu - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량에서 ECU의 입출력 신호를 모사(模寫)하여, 엔진을 전기모터로 대체한 차량을 기존의 ECU로 제어할 수 있도록 한 ECU 입출력 신호 변환 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an ECU input and output signal conversion system that can simulate the input and output signals of the ECU in the vehicle, so that the vehicle can replace the engine with the electric motor to control the existing ECU.
엔진이 장착된 차량은 상기 엔진을 제어하기 위해 ECU(Electronic Control Unit)이 장착되어 있다. 상기 ECU는 차량에 설치된 각종 센서로부터 신호를 입력받고, 운전자가 의도한 출력이 발생되도록 상기 엔진을 제어하기 위한 신호를 출력한다.The vehicle equipped with the engine is equipped with an ECU (Electronic Control Unit) to control the engine. The ECU receives a signal from various sensors installed in the vehicle, and outputs a signal for controlling the engine to generate an output intended by the driver.
한편, 상기 엔진을 전기모터로 대체하는 경우, 상기 엔진을 제외한 다른 장치를 재활용하지 못하는 문제점이 있다.On the other hand, when replacing the engine with an electric motor, there is a problem that can not recycle other devices than the engine.
예컨대, 상기 엔진의 수명이 다하거나, 엔진이 수리 불가할 정도로 고장이 발생하는 경우, 차량의 새시를 비롯한 나머지 부분의 수명이 남아 있으므로, 상기 엔진을 전기모터로 대체하여 전기자동차로 개조할 수 있다. 이때, 기존 차량의 전장시스템도 모두 전기자동차용 전장시스템으로 교체해야 하므로, 기존의 차량의 전장시스템으로 활용하지 못하고 폐기해야 하므로, 가용한 자원이 낭비되고, 전장시스템의 교체로 인하여 비용과 시간이 증가하는 문제점이 있었다.For example, when the engine reaches its end of life or when the engine fails to be repaired, the remaining parts of the vehicle, including the chassis, remain, so that the engine can be replaced with an electric motor and converted into an electric vehicle. . In this case, all of the electric vehicle system of the existing vehicle must also be replaced with the electric vehicle system of electric vehicles, and thus must be disposed of without being used as the electric vehicle system of the existing vehicle, and thus the available resources are wasted, and the cost and time are increased due to the replacement of the electric system. There was an increasing problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 엔진을 대체한 전기모터를 기존 차량의 ECU에 의해 제어될 수 있도록, 상기 ECU로 입력되는 신호와 상기 ECU로부터 출력되는 신호를 변환하는 ECU 입출력 신호 변환 시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, ECU for converting the signal input to the ECU and the signal output from the ECU so that the electric motor replacing the engine can be controlled by the ECU of the existing vehicle An object is to provide an input / output signal conversion system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 ECU 입출력 신호 변환 시스템은, 엔진의 회전과 무관한 센서로부터 입력되는 정적 신호를 모사하고 상기 ECU로 정적 신호를 출력하는 정적 신호 발생부와, 엔진의 회전에 따른 타이밍 신호인 동적 신호를 모사하고 상기 ECU로 동적 신호를 출력하는 동적 신호 발생부와, 상기 ECU로부터 발생된 엔진 제어 신호를 전기 모터를 제어하기 위한 모터 제어 신호로 변환하는 제어 신호 발생부를 포함한다.ECU input and output signal conversion system according to the present invention for achieving the above object is a static signal generator for simulating a static signal input from a sensor irrelevant to the rotation of the engine and outputs a static signal to the ECU, A dynamic signal generator for simulating a dynamic signal, which is a timing signal according to rotation, and outputting a dynamic signal to the ECU, and a control signal generator for converting an engine control signal generated from the ECU into a motor control signal for controlling an electric motor. Include.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 ECU 입출력 신호 변환 시스템에 따르면, 엔진을 전기 모터로 대체하더라도, ECU가 엔진이 있는 것으로 인식하여, 제어신호가 출력되도록 한다.According to the ECU input / output signal conversion system of the present invention having the above configuration, even when the engine is replaced with an electric motor, the ECU recognizes that the engine is present, and outputs a control signal.
또한, ECU로 입력되는 신호를 변환하여 엔진이 장착된 차량에서 상기 ECU로 입력되는 신호를 모사하고, 상기 ECU가 전기모터를 제어할 때에도 상기 ECU가 엔진을 제어할 때와 동일한 신호를 출력하더라도 상기 ECU의 엔진 제어신호가 변환되어 상기 전기모터를 제어할 수 있다.In addition, by converting the signal input to the ECU to simulate the signal input to the ECU from the vehicle equipped with the engine, even when the ECU controls the electric motor outputs the same signal as when the ECU controls the engine Engine control signals of the ECU are converted to control the electric motor.
이에 따라, 엔진을 탑재한 자동차가 엔진을 전기모터로 대체하더라도, ECU를 비롯한 기존의 전장 시스템을 그대로 이용할 수 있어서, 전장시스템을 그대로 활용할 수 있다.Accordingly, even if the vehicle equipped with the engine replaces the engine with an electric motor, the existing electric system including the ECU can be used as it is, and the electric system can be utilized as it is.
상기 전장시스템의 재활용을 인하여, 전장시스템의 교체에 소요되는 비용, 시간을 절감할 수 있다.By recycling the electronic system, it is possible to reduce the cost, time required for the replacement of the electronic system.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 ECU 입출력 신호 변환 시스템에 대하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an ECU input / output signal conversion system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 ECU 입출력 신호 변환 시스템은 다음과 같이 도시될 수 있다.ECU input and output signal conversion system according to the present invention can be shown as follows.
본 발명에 따른 ECU 입출력 신호 변환 시스템은, 엔진의 회전과 무관한 센서로부터 입력되는 정적 신호를 모사하고 상기 ECU로 정적 신호를 출력하는 정적 신호 발생부와, 엔진의 회전에 따른 타이밍 신호인 동적 신호를 모사하고 상기 ECU로 동적 신호를 출력하는 동적 신호 발생부와, 상기 ECU로부터 발생된 엔진 제어 신호를 전기 모터를 제어하기 위한 모터 제어 신호로 변환하는 제어 신호 발생부를 포함하여, 상기 ECU가 엔진이 전기 모터로 대체되더라도, 엔진이 있는 것으로 인식하도록 한다.ECU input / output signal conversion system according to the present invention is a static signal generator for simulating a static signal input from a sensor irrelevant to the rotation of the engine and outputs a static signal to the ECU, and a dynamic signal that is a timing signal according to the rotation of the engine And a control signal generator for converting an engine control signal generated from the ECU into a motor control signal for controlling an electric motor. Even if it is replaced by an electric motor, it is recognized as having an engine.
정적 신호 발생부는 상기 전기 모터에 장착된 모터 회전 센서의 출력값을 엔진의 상태를 파악하는데 이용되는 신호인 정적 신호를 변환한다. 상기 전기 모터의 모터 회전 센서로부터 출력된 신호를 이용하여, 상기 정적 신호 발생부에서는 상기 ECU로 입력되는 정적 신호로 변환한다. 예컨대, 상기 정적 신호 발생부에서는 엔진의 탑재된 차량에서 MAP(Mass Air Pressure)센서, 냉각수온 센서, 산소센서, 노킹센서 등의 신호를 모사하여, 상기 ECU로 출력한다.The static signal generator converts a static signal, which is a signal used to determine the state of the engine, from the output value of the motor rotation sensor mounted on the electric motor. Using the signal output from the motor rotation sensor of the electric motor, the static signal generator converts the signal into a static signal input to the ECU. For example, the static signal generator simulates signals such as a mass air pressure (MAP) sensor, a coolant temperature sensor, an oxygen sensor, a knocking sensor, and outputs the same to the ECU in a vehicle mounted with an engine.
본 발명의 ECU 입출력 신호 변환 시스템에서 상기 정적 신호 발생부의 구성을 발췌하여 도시하면 다음과 같다.In the ECU input / output signal conversion system of the present invention, the configuration of the static signal generator is shown as follows.
상기 전기 모터에서는 앞서 설명한 센서 들의 신호인 정적 신호가 발생되지 않으며, 실제 상기 전기 모터를 제어함에 있어서도 필요하지 않지만, 상기 ECU는 상기 정적 신호가 반드시 필요하므로, 상기 정적 신호 발생부는 차량의 최적 상태를 가정하여, 상기 정적 신호를 발생시키고, 이를 상기 ECU로 출력한다.In the electric motor, a static signal, which is a signal of the above-described sensors, is not generated and is not required to actually control the electric motor. However, the ECU requires the static signal. Assuming, generate the static signal and output it to the ECU.
여기서, 상기 정적 신호 발생부는 상기 차량의 최적 상태를 가정하여, 상기 정적 신호를 발생시켜, 엔진이 장착된 차량에서 발생되는 정적 신호를 모사하여 상기 ECU로 출력한다.Here, the static signal generator generates the static signal on the assumption of the optimum state of the vehicle, simulates the static signal generated in the vehicle equipped with the engine, and outputs the static signal to the ECU.
상기 ECU는 상기 정적 신호가 입력되지 않으면, 에러로 판단하여, 상기 ECU로부터 제어신호가 출력되지 않으므로, 상기 정적 신호 발생부에서 상기 차량의 최적 상태를 가정하여 정적 신호를 발생시킨다.If the static signal is not input, the ECU determines that an error, and the control signal is not output from the ECU, the static signal generator generates a static signal assuming the optimum state of the vehicle.
상기 정적 신호 발생부는 엔진의 다양한 회전 속도에 따른 최적의 값들을 테이블로 만들어두고, 상기 테이블을 이용하여, 다양한 회전 속도에 맞는 정적 신호를 발생시켜 상기 ECU로 출력되도록 한다.The static signal generator generates an optimal value according to various rotational speeds of the engine as a table, and generates a static signal for various rotational speeds using the table to be output to the ECU.
동적 신호 발생부는 모터 회전 센서, 예컨대 엔코더의 출력값을 엔진의 회전에 따라 주기적으로 발생되어야 하는 신호인 동적 신호를 발생시킨다.The dynamic signal generator generates a dynamic signal, which is a signal that must be periodically generated according to the rotation of the engine, such as an output value of a motor rotation sensor.
본 발명의 ECU 입출력 신호 변환 시스템에서 상기 동적 신호 발생부의 구성을 발췌하여 도시하면 다음과 같다.In the ECU input / output signal conversion system of the present invention, the configuration of the dynamic signal generator is shown as follows.
차량에서 엔진이 작동하면, 상기 엔진의 작동에 따라 크랭크 샤프트와 캠 샤프트가 회전하고, 이를 ECU가 인지해야 하는 바, 상기 동적 신호 발생부에서는 상기 모터 회전 센서로부터 출력되는 값을 이용하여, 상기 동적 신호를 출력한다.When the engine is operated in a vehicle, the crankshaft and the camshaft rotate according to the operation of the engine, and the ECU should recognize this. In the dynamic signal generator, the dynamic signal generator uses the value output from the motor rotation sensor. Output the signal.
예컨대, 차량이 정지중이고, 엔진이 아이들 상태인 경우를 모사하는 경우는, 상기 전기 모터는 정지된 상태이므로, 이를 모사하기 위해서,기어의 포지션, 스로틀 밸브의 개도각 등의 정보를 이용하여 엔진이 아이들 상태일 때의 동적신호인 크랭크 샤프트 신호,캠 샤프트신호를 발생시킨다.For example, when simulating the case where the vehicle is stopped and the engine is in the idle state, the electric motor is in a stopped state. Therefore, in order to simulate this, the engine is controlled using information such as the position of the gear and the opening angle of the throttle valve. Generates a crankshaft signal and a camshaft signal, which are dynamic signals in the idle state.
이후, 아이들 상태에서, 상기 엔진의 회전수가 증가하는 경우, 상기 전기 모터의 회전수도 증가하게 된다.Then, in the idle state, when the rotation speed of the engine increases, the rotation speed of the electric motor also increases.
상기 동적 신호 발생부에서는 상기 전기 모터의 회전과 같은 주기로 크랭크 샤프트의 신호를 생성하고, 상기 전기 모터의 회전 주기의 1/2의 주기로 캠 샤프트의 신호를 생성한다. 즉, 상기 엔진에서 크랭크 샤프트가 1회전시 캠 샤프트는 1/2회전하므로, 크랭크 샤프트는 상기 전기 모터의 회전주기와 동일하고, 캠 샤프트는 상기 전기 모터의 회전주기의 1/2 주기로 신호를 생성한다.The dynamic signal generator generates a signal of the crankshaft at the same period as the rotation of the electric motor, and generates a signal of the camshaft at a period of 1/2 of the rotation period of the electric motor. That is, in the engine, when the crankshaft rotates once, the camshaft rotates 1/2, so the crankshaft is the same as the rotational cycle of the electric motor, and the camshaft generates a signal at 1/2 the rotational cycle of the electric motor. do.
또한, 상기 동적 신호 발생부는 기어의 포지션과 스로틀 밸브의 개도각에 대한 신호를 입력받아 동적 신호를 발생시키는데, 미리 저장된 매핑함수에 의해 상기 전기 모터의 신호가 상기 동적 신호 발생부에서 크랭스 샤프트 센서, 캠 샤프트 센서의 값으로 변환되어 상기 ECU로 입력된다.In addition, the dynamic signal generation unit receives a signal for the position of the gear and the opening angle of the throttle valve to generate a dynamic signal, the signal of the electric motor by the pre-stored mapping function, the crankshaft sensor in the dynamic signal generator The camshaft is converted into a value of the camshaft sensor and input to the ECU.
상기 ECU는 상기 동적 신호가 입력되지 않으면, 에러로 판단하여, 상기 ECU로부터 제어신호가 출력되지 않으므로, 상기 동적 신호 발생부로부터 상기 전기 모터의 회전수를 토대로하여 상기 ECU로 입력된 동적신호를 발생시킨다.If the dynamic signal is not input, the ECU determines that an error is detected and a control signal is not output from the ECU. Therefore, the ECU generates a dynamic signal input from the dynamic signal generator to the ECU based on the rotation speed of the electric motor. Let's do it.
제어 신호 발생부는 상기 ECU가 상기 ECU로 입력된 정보를 토대로 그에 해당하는 출력이 엔진으로부터 발생되도록 엔진 제어신호를 출력하면, 이를 상기 전기 모터를 제어할 수 있는 신호를 변환한다.The control signal generator outputs an engine control signal so that the corresponding output is generated from the engine based on the information input to the ECU, and converts the signal for controlling the electric motor.
예컨대, 본 발명의 ECU 입출력 신호 변환 시스템에서 상기 정적 신호 발생부의 구성을 발췌하면 다음과 같이 도시할 수 있다.For example, the configuration of the static signal generator in the ECU input / output signal conversion system of the present invention can be illustrated as follows.
상기 제어 신호 발생부는 운전자의 가속 페달 조작량과 상기 정적 신호 발생부 및 상기 동적 신호 발생부로부터 입력된 신호를 토대로 상기 ECU가 상기 전기 모터를 제어할 수 있도록 신호를 변환하여 출력한다.The control signal generator converts and outputs a signal so that the ECU can control the electric motor based on a driver's accelerator pedal operation amount and a signal input from the static signal generator and the dynamic signal generator.
통상적으로는 상기 ECU로부터 출력되는 신호를 엔진을 제어하지만, 상기 엔진이 전기 모터로 대체된 상태이므로, 상기 ECU의 제어신호를 그대로 상기 전기 모터의 제어에 사용할 수 없는 상태이다. Normally, the engine outputs a signal output from the ECU, but since the engine is replaced with an electric motor, the control signal of the ECU cannot be used as it is to control the electric motor.
따라서, 상기 제어 신호 발생부에서는 상기 ECU로부터 점화코일의 제어, 인텍터의 제어 등에 관한 신호와, 기어의 위치, 운전자의 가속 페달 조작에 따른 스로틀 개도에 따른 스로틀 토지션 등이 제어 신호 발생부로 입력되면, 상기 제어 신호 발생부는 이를 상기 전기 모터의 제어에 적합한 신호로 변환하여, 상기 전기 모터로 출력한다.Therefore, the control signal generator inputs signals related to the control of the ignition coil, the control of the detector, etc., the gear position, the throttle reversal according to the throttle opening degree according to the driver's accelerator pedal operation, and the like from the ECU to the control signal generator. If so, the control signal generator converts the signal into a signal suitable for the control of the electric motor and outputs the signal to the electric motor.
이때, 상기 제어 신호 발생부는 상기 ECU로부터 출력되는 신호, 기어 포지션, 스포틀 포지션 등에 따라 상기 전기 모터를 제어하는 값이 매핑된 테이블로부터 상기 전기 모터의 제어값을 얻을 수 있다.In this case, the control signal generator may obtain a control value of the electric motor from a table to which a value for controlling the electric motor is mapped according to a signal output from the ECU, a gear position, a spottle position, and the like.
이와 같이, 상기 제어 신호 발생부에 의해 상기 ECU의 신호가 변환되어 상기 전기 모터가 제어됨으로써, 기존의 차량에서 엔진을 전기 모터로 대체하더라도, 기존의 전장 시스템을 그대로 이용하여, 상기 전기 모터를 제어할 수 있다.As such, the signal of the ECU is converted by the control signal generator to control the electric motor, so that the electric motor is controlled using the existing electric system as it is, even if the engine is replaced with the electric motor in the existing vehicle. can do.
Claims (6)
엔진의 회전과 무관한 센서로부터 입력되는 정적 신호를 모사하고 상기 ECU로 정적 신호를 출력하는 정적 신호 발생부와,
엔진의 회전에 따른 타이밍 신호인 동적 신호를 모사하고 상기 ECU로 동적 신호를 출력하는 동적 신호 발생부와,
상기 ECU로부터 발생된 엔진 제어 신호를 전기 모터를 제어하기 위한 모터 제어 신호로 변환하는 제어 신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 ECU 입출력 신호 변환 시스템.An ECU input / output signal conversion system for converting a signal applied to a vehicle in which an engine is replaced with an electric motor, and converting a signal input / output to an ECU for controlling the electric motor to a signal for controlling the engine,
A static signal generator for simulating a static signal input from a sensor independent of engine rotation and outputting a static signal to the ECU;
A dynamic signal generator for simulating a dynamic signal which is a timing signal according to the rotation of the engine and outputting the dynamic signal to the ECU;
And a control signal generator for converting an engine control signal generated from the ECU into a motor control signal for controlling an electric motor.
상기 정적 신호 발생부는,
엔진의 탑재된 차량에서 MAP(Mass Air Pressure)센서, 냉각수온 센서, 산소센서, 노킹센서 중 어느 하나의 센서신호를 모사하는 것을 특징으로 하는 ECU 입출력 신호 변환 시스템.The method of claim 1,
The static signal generator,
ECU input / output signal conversion system, characterized in that to simulate any one of the sensor signal of the MAP (Mass Air Pressure) sensor, cooling water temperature sensor, oxygen sensor, knocking sensor in the vehicle mounted on the engine.
상기 정적 신호 발생부는,
상기 엔진의 다양한 회전 속도에 따른 최적의 값들을 테이블로 만들어두고, 상기 테이블을 이용하여, 다양한 회전 속도에 맞는 정적 신호를 발생시켜 상기 ECU로 출력하는 것을 특징으로 하는 ECU 입출력 신호 변환 시스템.The method of claim 2,
The static signal generator,
ECU input and output signal conversion system characterized in that to make a table with the optimum values according to the various rotational speed of the engine, and to generate a static signal for the various rotational speed by using the table to output to the ECU.
상기 동적 신호 발생부는,
상기 전기모터의 회전에 따라 출력되는 값을 상기 엔진의 회전에 따라 주기적으로 발생되어야 하는 신호인 동적 신호로 발생시키는 것을 특징으로 하는 ECU 입출력 신호 변환 시스템.The method of claim 1,
The dynamic signal generator,
ECU output signal conversion system, characterized in that for generating a dynamic signal which is a signal to be generated periodically in accordance with the rotation of the engine output value according to the rotation of the electric motor.
상기 동적 신호 발생부는,
상기 엔진이 아이들 상태인 경우를 모사하기 위해, 미리 저장된 기어의 포지션, 스로틀 밸브의 개도각 정보를 이용하여 엔진이 아이들 상태일 때의 동적신호인 크랭크 샤프트 신호,캠 샤프트신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 ECU 입출력 신호 변환 시스템.The method of claim 4, wherein
The dynamic signal generator,
In order to simulate the case where the engine is in an idle state, a crankshaft signal and a camshaft signal, which are dynamic signals when the engine is in an idle state, are generated by using previously stored gear position and opening angle information of a throttle valve. ECU input and output signal conversion system.
상기 제어 신호 발생부는,
운전자의 가속 페달 조작량과 상기 정적 신호 발생부 및 상기 동적 신호 발생부로부터 입력된 신호를 토대로 상기 ECU가 상기 전기 모터를 제어할 수 있도록 신호를 변환하여 출력한느 것을 특징으로 하는 ECU 입출력 신호 변환 시스템.
The method of claim 1,
The control signal generator,
ECU input / output signal conversion system, characterized in that for converting and outputting a signal so that the ECU can control the electric motor based on the accelerator pedal operation amount of the driver and the signals input from the static signal generator and the dynamic signal generator .
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|---|---|---|---|---|
| KR19980049850A (en) | 1996-12-20 | 1998-09-15 | 박병재 | Simulation device of engine control |
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| KR19980049850A (en) | 1996-12-20 | 1998-09-15 | 박병재 | Simulation device of engine control |
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