KR960007409B1 - 자동차용 전자식 액세레이터 페달 제어장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

자동차용 전자식 액세레이터 페달 제어장치
제1도는 본 발명의 장치 구성도.
제2도는 본 발명의 제어회로 구성도.
제3도는 본 발명의 제어회로를 구성하는 A/D 컨버터 회로도.
제4도는 제1도는 솔레노이드장치 구성도.
제5도는 본 발명의 제어회로 내부 사양도.
제6도는 본 발명의 액세레이터장치 동작 상세도.
제7도의 a,b는 본 발명을 구성하는 전자제어장치(ECU)의 프로그램 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
ECU : 전자제어장치 1 : 액세레이터장치
2 : 솔레노이드장치 S1: 페달포지션센서
S2: 솔레노이드포지션센서 SW1: 정속주행스위치
SW2: 에어콘스위치 K : RPM센서
E : 차속센서 P : 페달
RL : 롤러레버 LL : 로드레버
IP : 연료분사펌프
본 발명은 대형버스 및 트럭차량에 적용되는 액세레이터 페달 자동제어장치에 대한 것이다.
종래의 액세레이터 페달 제어장치는 복잡한 링크기구를 통하여 기계적으로 엔진부와의 연계동작이 이루어지도록 되어 있었다. 즉, 링키지 메카니즘(LINKAGE MECHANISM), 공압타입(AIR CONTROL TYPE), 모터구동타입으로 구성되는 관계로 단순히 연료분사펌프제어용 로드레버의 작동거리만을 제어할 수 밖에 없었다. 그러므로 실제 동작거리가 약 10㎜ 정도밖에 되지 않아 각종 상대부품과의 간섭발생 및 답력증가와 더불어 리턴력부족 등의 많은 문제점을 안고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 액세레이터장치에 페달포지션센서를 설치하고 솔레노이드장치에 솔레노이드포지션센서를 설치하여 전자제어장치(ECU)에 의해 액세레이터 페달의 답력에 따라 연료의 공급제어가 자동으로 이루어지도록 함은 물론 차속센서를 설치하여 최고주행속도의 자동제한이 가능토록 하고, 나아가 정속주행 및 공회전 출력제어가 하나의 전자제어장치(ECU)에 의해 이루어질 수 있도록 함으로써 자동차의 성능향상에 기여토록 한 것이다.
이하, 본 발명은 첨부예시도면에 의거 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 전체구성을 보인 것으로, 전자제어장치(ECU)에는 액세레이터 장치(1)가 연결되며 또한 엔진회전수(RPM)를 검출하는 RPM센서(4)와 주행속도를 검출하는 차속센서(E)가 연결된다. 또한 상기 전자제어장치(ECU)에는 연료분사펌프(IP)에 설치된 로드레버(L)와 연결되는 솔레노이드장치(2)가 연결되어 있다. 여기서 RAT는 차량의 밧데리전원을 나타낸다.
상기 액세레이터장치(1)는 페달(P)과 가변저항소자(VR1)로 구성된 페달포지션센서(S1) 및 롤러레버(RL)로 구성되는데, 이 롤러레버(RL)는 페달(P)의 저면에 접촉 설치되어 같이 움직이도록 상기 페달포지션센서(S1)에 연결 설치되어 있다.
상기 전자제어장치(ECU)는 제2도의 예시와 같이 소정의 프로그램을 갖는 마이컴(MICOM)으로 구성되는데 동 마이컴(MICOM)의 입력에는 차속센서(E) 및 RPM센서(K)가 입력처리회로를 통해 연결되어 있으며, 또한 페달(P)의 동작위치를 검출하는 페달포지션센서(S1) 및 솔레노이드의 동작위치를 검출하는 솔레노이드포지션센서(S2)가 A/D 컨버터회로를 통해 연결되어 있고, 또한 상기 마이컴(MICOM)의 입력에는 클러치 및 브레이크장치로부터 전해지는 신호를 처리하기 위한 입력처리회로가 연결 설치되어 있으며, 상기 마이컴(MICOM)의 출력에는 출력처리회로와 트랜지스터(TR1)를 통해 솔레노이드장치(2)가 연결되어 있다. 상기 마이컴(MICOM) 및 회로소자에는 정전압회로(REC1)를 통해 5V의 전압이 공급되며, 솔레노이드(SOL)에는 정전압회로(REC2)를 통해 20V의 전압이 공급된다.
상기 A/D 컨버터회로에는 제3도의 도시와 같이 가변저항소자(VR1)로 구성된 페달포지션센서(S1)가 입력단자(AD0)를 통해 연결되어 있으며, 또한 가변저항소자(VR1)로 구성된 솔레노이드포지션센서(S2)가 입력단자(AD1)를 통해 연결되어 있다.
이와같은 구성을 이루는 본 발명을 마이컴 동작흐름도에 의거 그 제어동작을 설명하면, 첫째 ; 액세레이터 페달 자동제어기능에 대하여, 먼저 전자제어장치(ECU)를 구성하는 마이컴(MICOM)의 내부 메모리소자(롬, 램)와 입출력소자를 초기화한 상태에서 액세레이터 페달(P)을 밟아 공회전위치(ILDE)에서 풀위치(FULL)로 변화시키게 되면 페달(P)의 저면에 접촉된 롤러레버(RL)가 회전 이동하면서 그와 연결된 페달포지션센서(S1) 역할을 하는 가변저항소자(VR1)를 변환시키게 되므로 저항값이 가변되어 전자제어장치(ECU)로 보내진다. 즉, 전자제어장치를 구성하는 A/D 컨버터회로에서 저항값을 전압으로 변환시킨 후 8비트 디지탈값(256 SEP)으로 페달(P)의 위치를 판별하여 마이컴(MICOM)의 연산부로 보내진다(마이컴으로부터 "변환초기치"신호를 입력받아서 해당 A/D 컨버터회로의 입력단자에 전해지는 아날로그량을 디지탈값으로 변환한 후 "변환완료"신호를 마이컴에 전달한다).
마이컴(MICOM)에서는 A/D 컨버터회로에서 보내준 1-256 STEP량에 따라 출력단의 전압과 듀티비율(DUTY RATIO)를 제어하여 출력처리회로를 통해 신호로 출력하게 된다. 그러면 트랜지스터(TR1)가 도통되면서 정전압회로(REC2)를 통해 20V의 전압이 솔레노이드장치(2)로 공급되어 솔레노이드(SOL)를 동작시키게 된다.
그러므로 케이블이 당겨지면서 연료분사펌프(IP)에 설치된 로드레버(LL)를 일정거리 당기게 되므로 로드레버(LL)가 공회전위치(IDLE POSITION)에서 풀포지션(FULL POSITION)으로 바뀌면서 연료분사펌프(IP)를 크게 개로시켜 엔진으로 공급되는 오일량을 증가시켜 주게 되는 것이다.
이때 마이컴에서는 페달포지션과 솔레노이드포지션을 비교해서 페달포지션이 솔레노이드포지션보다 크게되면 차속센서(E)를 통해 들어오는 차속신호를 계산해서 차속이 100㎞/h 이하이면 듀티비율을 일정%(Y%) 증가시켜 주게 된다. 그러므로 운전자가 액세레이터 페달을 밟는 정도에 따라 연료분사펌프의 개폐정도가 정확히 이루어져 연비효율을 개선시킬 수가 있게 되는 것이다.
둘째 ; 최고속도 제한기능에 대하여, 주행중에 일정속도이상(버스 100 Km, 트럭 85Km 또는 정규제한속도)이 되면 운전자가 액세레이터 페달(P)을 아무리 밟아도 차속이 증가하지 않도록 한 것으로, 전자제어장치(ECU)의 마이컴(MICOM)에 기프로그램 입력된 최고속도값이 예를들어 100Km/h(주파수 : 1061.7Hz)라면 마이컴에서 차속을 비교하여 주행속도가 지정된 최고속도에 이르게 되면 페달(P)을 계속 밟더라도 마이컴에서는 솔레노이드장치(2)를 구동시키는 출력단의 전압과 듀티비율을 제어하지 아니하므로 결국 자동차는 지정된 최고제한속도 범위내에서 안전주행을 실시하게 되는 것이다.
셋째 ; 정속주행제어에 대하여(정속주행모우드), 제2도에서 정속주행스위치(SW1)를 조작하면(ON) 본 전자제어장치(ECU)에서는 운전자가 지정하는 속도를 계속 유지하여 차량을 일정속도로 주행하게 된다.
즉, 차속센서(E)에서 계속적으로 전자제어장치(ECU)내로 신호가 전해지고 전자제어장치(ECU)의 마이컴(MICOM)에서는 차량의 현재 주행속도와 운전자가 지정한 속도(예를들어 90Km/h)와 비교하여 90Km/h 보다 낮으면 솔레노이드장치(2)로 보내지는 출력전압과 듀티비율을 크게하고, 속도가 높으면 반대로 출력전압과 듀티비율을 작게 제어한다. 그러나 운전자가 브레이크페달이나 클러치페달을 밟으면 마이컴(MICOM)에서는 입력처리회로를 통해 신호를 전달받아 정속주행 모우드를 즉시 해제시키고 엔진회전을 공회전상태로 유지되도록 제어하게 된다.
넷째 ; 공회전시 엔진출력 증가기능에 대하여, 제1도에서 운전자가 에어콘스위치(SW2)를 조작하면(ON), 엔진의 공회전 출력이 증가되어 에어콘 가동부하에 알맞는 엔진출력이 나오도록 연료분사펌프(IP)를 제어하게 된다. 즉, 여름철에 차량의 정차시 에어콘을 가동하게 되면 전자제어장치(ECU)에서는 RPM센서(K)에서 들어오는 신호와 에어콘 가동에 필요한 엔진회전수를 비교해서 엔진 회전수가 낮으면 솔레노이드장치(2)로 출력되는 출력전압과 듀티비율을 크게하고, 또한 엔진회전수가 높으면 출력전압과 듀티비율을 작게하여 솔레노이드장치(2)를 제어함으로써 부하에 알맞는 엔진출력이 유지되게 된다.
이와같이 본 발명에서는 마이컴(MICOM)으로 구성되는 전자제어장치(ECU)의 제어동작에 의하여 액세레이터 페달과 연료분사펌프의 연계동작이 정확히 이루어지도록 하여 연비효율을 향상함은 물론 버스 및 트럭 등 속도제한 차량의 최고속도를 자동으로 제어함으로써 안전운행의 실현을 가져오고, 또한 정속주행제어가 실시되도록 하여 운전의 편의성을 도모하고 공회전시 엔진부하에 알맞게 엔진출력을 자동으로 증가토록하여 엔지수명을 연장시켜 주는 효과를 제공하게 된다.

Claims (4)

  1. 솔레노이드장치(2)와 연결되는 로드레버(LL)를 통해 연료분사펌프(IP)의 밸브기구를 개폐함으로써 액세레이터 페달(P)의 답력에 따른 연료의 공급이 자동조절되도록 하는 것에 있어서, 입력단에는 A/D 컨버터회로와 입력처리회로가 연결되고 출력단에는 출력회로가 연결설치된 마이컴(MICOM)으로 구성된 전자제어장치(ECU)에 액세레이터장치(1)와 솔레노이드장치(2)를 연결하되, 상기 전자제어장치(ECU)에 RPM센서(K)와 차속센서(E)를 연결하여 전자제어장치(ECU)에서 출력단의 전압과 듀티비율(DUTY RATIO)을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전자식 액세레이터 페달 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 주행중 일정속도이상이 되면 출력단의 전압과 듀티비율을 제어하지 않음으로써 최고속도를 제한할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전자식 액세레이터 페달 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 현재의 차속과 지정된 차속을 비교하여 출력단의 전압과 듀티비율을 증감시켜 차량을 정속주행시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전자식 액세레이터 페달 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 엔진의 공회전시 출력전압과 듀티비율을 제어하여 부하증가에 따라 엔진출력이 자동조절될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전자식 액세레이터 페달 제어장치.
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