자동차 엔진 ECU

ECU:Electronic Control Unit

1. 엔진 ECU

 

-엔진의 작동을 제어하는 전자제어 장치이다. 엔진의 상태를 알려주는 각 종 센서 및 스위치로부터 받은 신호를 기준으로 엔진 제어에 필요한 각종 변수를 계산하고 이를 출력하여 엑추에이타로 하여금 최적의 작동을 할 수 있도록 하는 것이다. 

예를 들어, 엔진의 흡입 공기량 센서가 엔진이 흡입하는 공기량 신호를 ECU에 보내면 ECU는 이 신호를 받아 최적에 공연비에 해당하는 연료량을 계산한다. ECU가 계산한 연료분사량 신호는 인젝터로 보내지며, 이 신호에 따라 인젝터의 니들 밸브가 열리고 연료가 연소실로 공급되는 것이다. 이러한 일련의 과정을 제어라 할 수 있으며, 제어시스템은 입력 요소, 제어요소, 출력 요소로 구성된다.

 

 

 

엔진의 신호처리 과정

                                                                             

 

입력 인터페이스

 

-입력 인터페이스는 입력장치의 전기적인 신호를 CPU가 사용할 수 있는 데이터의 형태로 변화하는 것이고, 이를 입력 신호처리라고 한다.

 

-스위치 단속 시 발생하는 채터링 제거 및 노이즈 신호를 제거하기 위한 필터회로

 

-입력장치(센서, 스위치)의 신호가 작을 경우(0~수백 m V) 증폭(0~5V)하는 기능

 

-전압 레벨 조정 회로(5V 이상을 5V 이하로) 기능

 

                                                                              

 

ADC(Analog to Digital Converter)

 

-시스템 ECU에서 센서와 제어장치 사이의 신호에 가해지는 일종의 조작(변형)

 

-아날로그 신호를 컴퓨터가 알 수 있는 디지털로 변환하는 것

 

-ADC과정은 샘플링(샘플 할 구간과 시간 지정, 표본화), 양자화(펄스의 진폭을 디지털 양으로 변경), 코드화(양자화한 값을 2진으로 변경 부호화) 과정을 거침

 

                                                                             

 

출력 인터페이스

 

-MCU의 제어(출력) 신호를 제어하고자 하는 장치(전기모터, 릴레이, 솔레노이드)에 연결하고, 마이크로컴퓨터의 출력 데이터를 제어장치 작동 신호로 변환한다.

 

-MCU의 출력 신호의 형태

(ON/OFF, 펄스 신호(듀티율 변화), 정해진 펄스의 조합(PWM), 아날로그 전압)

 

-MCU의 출력(Port) 전류는 매우 작기 때문에 전류를 증폭해야 함 - 드라이브(구동) 회로

 

-구동장치에 소전류가 필요한 경우 버퍼 증폭기 드라이브만 사용, 중전류 필요한 경우 TR 드라이버 회로

 대전류가 필요한 경우 다링톤 TR 드라이브 IC 사용

 

 

 

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