아래 공개된 특허 자료를 종합하면 TPS신호를 노이즈를 제거하여 신호의 안정성을 높여 준다고 요약 가능 하다고 보임
[인정].
즉 노이즈로 인한 불량 신호에 의해 ECU가 영향을 받는 다는 전제 조건을 기본으로 하고 있는 것으로 보임.
하지만 현재의 ECU에서 이러한 노이즈 영향을 감안하고 있지 않다는 것은 상식적으로도 동의하기 힘든 내용으로 보임
[의문].
특히나 QM5 등의 최신 차량은 TPS오류 검출을 위해 2중 회로를 두어(5V 전압/2.5V 전압을 기준 전압으로TPS 모듈이 2개 임) 에러 발생 자체를 회피 할 수 있는 기술을 사용 하고 있음.
간단히 결론을 내리면 - VAD를
구식 차량의 TPS신호 불량을 개선 할 수는 있어도 제대로 동작하고 있는 차량, 특히 QM5와 같은 2중 TPS를 사용한
에러 검출과 회피 가능한 차량에서는 해당 기능의 득을 볼 수 없다고 생각 됨.
특히 최근 이슈화 된 VAD 2개 달아서 안정화 된다는 이야기는 1개의 VAD로는 하나의 TPS신호만을 달리 처리하게된다는 의미 이므로 원천적으로 달지 않는 것이 불필요한 지출을 막는 선택으로 보임.
VAD로 인해 TPS신호를 왜곡 하는 것으로 초기 가속이 좋아 보이는 것 처럼 보일 수는 있어나 이것은 실제 차량 성능 향상과는 관계가 없는 사항임.
예전에 후배 아반테 XD 차량을 몰 기회가 있었는데 - 이 차량은 악셀의 초기 응답성을 지나치게 높이 해 놓았더군요. 그래서 살짝만 밟아도 RPM이 확 올라갑니다. 그냥 보면 힘이 좋아보이지만 - 사실은 살짝만 밟아도 그렇게 반응 하게 해 놓은 것이지 실제 전체 성능이 향상되는 것 과는 거리가 멀다고 봐야 합니다.
레귤레이팅을 위해 부가적인 전압(신호)을 보정하게 되면 결과적으로 응답성이 떨어지게 되므로 달기 전 보다 둔한 제어가 이루어 질 것으로 예상 됨.
특히나 해당 제품 광고에 나오는 장착 후 효과에 대해서는 매우 부정적일 수 밖에 없습니다.
소음 감소 [매우부정적]
파워 증강 [매우부정적]
연비 향상(5~10%) [부정적][구형, TPS센서 불량인 경우]
매연 감소 [의문][구형, TPS센서 불량인 경우]
순발력, 승차감 향상(등판 능력이 좋아짐) [순발력-초기값 상향으로 가능]
노팅 및 떨림 안정화 [부정적][구형, TPS센서 불량인 경우]
설치 용이 [인정]
반영구적 사용 [인정]
오디오음이 맑고 풍부해짐 [불가능-대용량 오디오 캐패시트를 다셔야 합니다]
공회전 시간 단축 [의문]
겨울에도 시동이 잘 걸림 [매우부정적]
특허 내용에서 위의 광고 사실을 만족할 만한 객관적 자료는 일부 상황만이 해당 하는 것으로 보입니다.
판단은 아래의 특허 자료를 확인 하시길.
내용이 길지만 마지막 부분 - "발명의 효과"만 보셔도 충분히 설명이 될 듯 합니다.
추가로> 지인들이 저에게 VAD에 대해 묻는 다면 "절대 달지 마세요" 라고 대답 할 듯 합니다.
[발명의 효과]
상기와 같은 구성으로 이루어지는 자동차용 전자식 엑셀레이터의 가변전압조정기는 전자식 엑셀레이터의 가변저항변화에 따른 가변전압을 ECU에 공급함에 있어 외란에 의한 전압변화가 ECU에 입력되는 전압값에 영향을 최소화하고 각종 전기적 노이즈를 차단함으로서 운전자가 의도한 만큼의 엔진출력이 출력됨으로 승차감이 양호할 뿐만아니라 불필요한 연료소비를 줄여 차량의 연비를 개선하여 에너지 절약에 기여하고 공해방지 및 차량의 수명향상에 기여한다.
특허 검색 자료
(54) 자동차용 전자식 엑셀레이터의 가변전압조정기 ( A VARIABLE VOLTAGE ADJUSTING DEVICE OF AN ELECTRONIC ACCELERATOR FOR A VEHICLE )
(19) 국가 (Country) : KR (Republic of Korea)
(11) 등록/공고번호 (Patent Number) : 0398169 (2003.09.02) (공개특허 : 2002-0041163 보기)
(13) 문헌종류 (Kind of Document) : B1 (등록특허공보)
(45) 등록공고일 : 2003.09.22 (1997. 9. 1. 이후 적용)
(21) 출원번호 (Application Number) : 2000-0070945 (2000.11.27)
(71) 특허(실용신안)권자 (Grantee) : 공영식(부산광역시 해운대구 좌동 1278번지 해운대주공단지 407동 503호)
(72) 발명자/고안자 (Inventor) : 공영식(부산광역시 해운대구 좌동 1278번지 해운대주공단지 407동 503호)
(65) 공개번호 (Publication Number) : 2002-0041163 (2002.06.01)
(57) 요약 (Abstract) : 본 발명은, 자동차용 전자식 엑셀레이터의 ECU를 통하여 가변저항기에 공급되는 전원에 대해 자동차의 각종 전기장치가 동작하는 과정에서 발생하는 노이즈 및 전압변화를 억제시키는 ECU 전원전위 안정화회로부를 전원공급선과 가변전압공급선에 부가하여 노이즈를 제거함과 동시에 전원전압 변동을 안정화시 키며, ECU의 기준전위점과 연결된 기준전위선과 접지사이 및 기준전위선과 가변전압공급선에서 발생하는 잡음전압을 제거하고 기준전위와 접지사이에 전위변동을 안정화시켜 가변전압공급선의 전위를 안정화시키는 ECU 기준전위 안정화회로부를 가변전압공급선 및 기준전위선 사이에 부가하여 전원공급선과 기준전위선 및 가변전압공급선에 유입되는 스파크 노이즈와 고주파 노이즈를 제거함과 동시에 외란에 의하여 변화된 전압값을 보상하여 ECU에 공급되는 전압을 안정화시킬 수 있는 자동차용 전자식 엑셀레이터의 가변전압조정기에 관한 것이다.
대표도면 :
(51) 국제특허분류 (7판): B60K-026/02 ;
(30) 우선권번호 (Priority Number) : -
본 특허를 우선권으로 한 특허 :
AU 200194326 A5 (2002.06.03)
CN 1449337 A (2003.10.15)
CN 1449337 T (2003.10.15)
KR 0220170 Y1 (2001.01.31)
WO WO02/042107 A1 (2002.05.30)
EP 1339560 A1 (2003.09.03)
US 6591821 B1 (2003.07.15)
(74) 대리인 (Attorney, Agent or Firm) : 신양환 ; 이희명 ; 이상찬 ; 박기환 ; 윤여표
(77) 심사청구 : -
(77) 심사관 (Examiner) : 이기현
(57) 대표청구항 (Exemplary Claim) :
청구항 1항
ECU(14)와 가변저항기(13) 사이에 형성된 전원공급선(10), 가변전압공급선(12) 및 기준전위선(11)에서 상기 가변전압공급선(12)으로부터 인가되는 가변전압값을 ECU(14)에 인가하여 가속을 제어하는 자동차용 전자식 엑셀레이터의 가변전압조정기에 있어서, 상기 전원공급선(10)에 유입되는 노이즈 제거 및 전원공급선(10)의 전압변화를 안정화시키는 ECU 전원전위 안정화 회로부(200)를 전원공급선(10)과 가변전압공급선(12) 사이에 접속하고; 상기 기준전위선(11)과 접지 사이 및 기준전위선(11)과 가변전압공급선(12)에서 발생하는 노이즈를 제거함과 동시에 기준전위선(11)와 접지 사이의 전위변동과 가변전압공급선(12)의 전위를 안정화시키는 ECU 기준전위 안정화회로부(300)를 가변전압공급선(12) 및 기준전위선(11) 사이에 접속하여서 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 전자식 엑셀레이터의 가변전압조정기.
상세한 설명 (Description) :
명세서
[발명의 상세한 설명]
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 자동차용 전자식 엑셀레이터의 가변전압조정기에 관한 것으로, 특히 운전자에 의해 가변되는 가속기의 가변전압조정기에 공급되는 전압을 안정화시키기 위한 안정화회로를 부가시킨 자동차용 전자식 엑셀레이터의 가변전압조정기에 관한 것이다.
일반적으로 전자제어유닛(Electronics Control Unit : 이하, ECU라 함)에 의하여 트로틀밸브를 제어하는 차량용 엔진은 공개특허공보 97-35982(97.7.22)에 개시된 바와 같이, 차량의 운전자가 엑셀레이터를 조작하면 이 엑셀레이터에 연동되어 저항값이 변하는 가변저항기(13)의 전압변화률을 ECU가 입력받아 펄스전압을 만든 후, 이를 솔레노이드 제어부(15)로 보내면 솔레노이드 제어부는 펄스수에 대응하여 솔레노이드를 동작시켜 엔진에 유입되는 연료량을 제어하여 운전자가 의도하는 엔진출력이 나오는 구조로 되어 있다.
차량용 엔진은 일반적으로 엔진과 직결된 발전기에서 발생되는 전력을 엔진시동용 배터리에 공급하여 충전하고 차량 운행에 필요한 차량용 전장품 각부에도 동시에 전원을 공급하게 된다.
도1을 참조하면, 참조번호 10은 전원공급선, 11은 기준전위선, 12는 가변전압공급선, 13은 가변저항기, 14는 ECU, 15는 솔레노이드 제어부, 16은 솔레노이드를 각각 나타내고 있다. 상기 가변저항기(13)는 운전자에 의해 조작되는 가속기 페달(도시생략)과 연동되어 가변될 수 있도록 구성되어 있는데, 상기 가변저항기(13)의 양단에는 전원공급선(10)과 기준전위선(11)이 접속되어 있으며, 상기 가변저항기(13)의 저항은 임의의 일정 저항값을 갖는다. 한편, 자동차용 전자식 엑셀레이터로 엔진출력을 증감하는 차량의 운행에 있어서, 운전자 조작에 의하여 가변저항기(13)의 저항값이 변하게 되면, 저항값의 변화에 의하여 ECU(14)에 연결된 전원공급선(10)을 통해 공급되는 전압의 크기가 변화되어 가변전압공급선(12)으로 변화된 전압이 ECU에 공급된다. 이에 ECU(14)는 전압값을 판단하여 해당 펄스신호를 솔레노이드 제어부(15)에 공급하며, 솔레노이드 제어부(15)는 상기 펄스신호에 상응한 솔레노이드(16) 제어를 수행하여 상기 솔레노이드(16)와 기계적으로 결합된 트로틀밸브(도시생략)를 개폐시킴으로서 엔진출력을 운전자의 의도에 따라 조절할 수 있게 된다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
차량은 램프 등과 같은 각종 전기장치의 점등시 순간적으로 자신의 정격전류에 수배 내지 수십배의 전류가 유입되는 월류현상을 나타내는 조명부하를 많이 사용함으로 인해 발전기 또는 배터리에서 공급되는 전압을 순간적으로 저하시킬 뿐만 아니라, 전자화부품과 릴레이 등 접점이 많은 전기부품과 반도체소자를 이용한 전력 전자제어회로를 사용하는 현재의 차량에서는 고주파 노이즈 및 스파크 노이즈 등의 전자노이즈가 차량을 제어하는 제어장치의 전원에 유입되어 상기 가변저항기에 공급되는 전압을 안정하고 일정하게 유지하지 못하는 문제점이 있다.
특히 가속기 가변저항기에 공급되는 전압은 차량의 종류에 따라 차이가 있으나 5V 내지 12V의 고정전압, 즉 전압변동 등에 영향 받지 않는 일정전압이 공급되어야만 운전자가 의도하는 엔진출력제어가 이루어지나, 상기한 차량의 타 부품의 전기적 특성 등의 요인에 의하여 가속기 가변저항기에 공급되는 전원전압이 변동될 뿐만 아니라 접지와 기준전위사이의 전압이 변동되며 불필요한 노이즈가 공급됨으로 인해 운전자의 의도와 다르게 엔진이 제어되어, ECU에 의한 엔진 출력제어가 불안정하게 됨에 따라 차량용 엔진에서의 연료소모가 증가되며, 차량의 승차감 저하, 불안전 연소에 의한 공해 유발 등의 문제를 야기시키고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 자동차용 전자식 엑셀레이터의 ECU를 통하여 가변저항기에 공급되는 전원에 대해 자동차의 각종 전기장치가 동작하는 과정에서 발생하는 노이즈 및 전압변화를 억제시키는 ECU 전원전위 안정화회로부를 전원공급선과 가변전압공급선에 부가하여 노이즈를 제거함과 동시에 전원전압 변동을 안정화시키며, ECU의 기준전위점과 연결된 기준전위선과 접지사이 및 기준전위선과 가변전압공급선에서 발생하는 잡음전압을 제거하고 기준전위와 접지사이에 전위변동을 안정화시켜 가변전압공급선의 전위를 안정화시키는 ECU 기준전위 안정화회로부를 가변전압공급선 및 기준전위선 사이에 부가하여 전원공급선과 기준전위선 및 가변전압공급선에 유입되는 스파크 노이즈와 고주파 노이즈를 제거함과 동시에 외란에 의하여 변화된 전압값을 보상하여 ECU에 공급되는 전압을 안정화시킬 수 있는 자동차용 전자식 엑셀레이터의 가변전압조정기를 제공하는데 그 목적이 있다.
[도면의 간단한 설명]
도1 종래의 자동차용 전자식엑셀레이터 개략적 구성도.
도2 본발명에 따른 자동차용 전자식엑셀레이터의 가변전압조정기 회로도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 전원공급선 11 : 기준전위선
12 : 가변전압공급선 14 : ECU
15 : 솔레노이드 공급전력제어부 16 : 솔레노이드
100 : 가변전압조정기 200 : ECU전원전위안정화부
300 : ECU 기준전위 안정화부
[발명의 구성 및 작용]
이하, 본 발명에 따른 자동차용 전자식 엑셀레이터의 가변저항 안정기의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도2에 도시된 바와 같이, 자동차용 전자식 엑셀레이터의 가변전압조정기(100)는 전원공급선(10)에서 유입되는 노이즈를 제거하고 전원공급선의 전압변동을 안정화시키기 위한 ECU 전원전위 안정화회로부(200)와, 기준전위선(11)과 접지사이 및 가변전압공급선(12)과 기준전위선(11) 사이에서 발생하는 노이즈 및 전압변동을 안정화시키는 ECU 기준전위 안정화회로부(300)로 구성된다. 상기 ECU 전원전위 안정화회로부(200)와 ECU 기준전위 안정화회로부(300)의 회로구성을 살펴보면 다음과 같다. 상기 가변저항기(13)에 접속되는 전원공급선(10)과 가변전압공급선(12) 사이에 병렬로 연결된 제1 다이오드(이하, D1 라함) 및 제1 캐패시터(이하, C1이라함)와 제1 저항(이하, R1이라함) 및 제2 다이오드(이하, D2 라함)를 직렬연결시키고 있다. 여기에, 상기 D1의 애노드와 D2의 애노드 사이의 접점에 일단이 접속되고 타단은 접지된 제2 캐패시터(이하, C2라함)와, 일단이 D2의 캐소드에 접속되고 타단은 접지된 제2 저항(이하, R2이라함)을 더 마련하고 있다. 여기서, R1의 일단은 가변전압공급선(12)에 접속된 분기점 "N"에, D2의 캐소드 및 R2는 분기전 "O"에 각각 연결된다.
한편, 상기 분기점 "O"에 일단인 애노드가 접속되고 타단은 접지된 제3 다이오드(이하, D3라함)를 마련하고 있다.
또한 가변전압공급선(12)와 기준전위선(11) 사이에는 상기 분기점 "N"에 일단이 접속되며 타단은 분기점 "Q"를 거쳐 상기 기준전위선(11)에 이르는 제3 캐패시터(이하, C3라함)가 마련되며, 상기 분기점 "O"와 상기 분기점 "Q" 사이에는 제3 저항(이하, R3라함) 및 제4 다이오드(이하, D4라함)가 직렬 연결되어 마련되어 있다. 또한, 상기 D4의 애노드에서 접지 사이에는 분기점 "P"를 거쳐 제4 캐패시터(이하, C4라함) 및 제4 저항(이하, R4라함)이 직렬 연결되며, 상기 R4의 일단에 애노드가 접속되는 제5 다이오드(이하, D5 라함)와, 상기 R4의 일단에 캐소드가 접속되는 제6 다이오드(이하, D6 라함)와, D5의 캐소드 및 D6의 애노드에 캐소드가 접속되고 애노드는 접지되는 제7 다이오드(이하, D7라함)와, D5의 캐소드 및 D6의 애노드에 애노드가 접속되고 캐소드는 접지되는 제8 다이오드(이하, D8라함)가 마련되어 있다.
상기와 같이 구성된 회로에서 ECU 전원전위 안정화회로부(200)에서는 전원공급선(10)에 유입된 고주파 노이즈및 스파크 노이즈등을 C1과 C2를 통하여 접지로 흡수하여 제거시키게 된다.
이때 가변저항기의 저항값은 차량의 종류 및 당업자의 선택에 따라 차이가 있으며, 본 실시예에서는 가변저항기의 저항은 5kΩ이다. 또한, 가변저항은 가변위치에 따라 0.5kΩ에서 5kΩ까지 가변된다. 한편, 본 실시예에서는 전원공급선으로부터 공급되는 전압은 5V이다. 이에 대해, R1의 1MΩ, R2의 1.5MΩ은 가변저항기의 저항값의 20~30배 정도로서 가변저항기(13) 저항값에 미치는 영향이 극히 작다고 할 수 있고, D1을 통하여 공급되는 전원전압을 이용하여 에어컨및조명등의 전력소모가 많은 전기장치사용으로 발생되는 전압강하에 의하여 강압된 전압의 일부를 보상하며, 가변전압선과 접지간에 발생하는 전위차를 R2에 의하여 완화시킴으로써 가변전압공급선(12)의 전압변동을 억제시킨다. 또한, D1은 접지로부터 전원공급선에 영향을 줄 수 있는 전위를 차단한다.
또한, D1을 통하여 공급된 전원 전압은 용량이 470㎌인 C2에 의하여 충전되며 외란에 의하여 공급전압이 일정값 이하로 하강하면 C2는 R1과 R2를 통하여 방전하여 전원공급선과 가변저항 전압공급선의 전위차를 보상하므로 가변전압 공급선(12)의 전위 급상승을 완화시키는 역할을 한다.
한편, 차량의 종류에 따라 다를 수 있으나 차량에 사용되는 에어컨, 조명등 등의 전기적 부하를 사용함에 따라 접지와 기준전위선(11)사이에 0.05~0.3V의 범위에서 변화된 전위차가 발생함과 동시에 차량의 타 전기 부품등에서 발생하는 노이즈가 기준전위선과 가변저항 전압공급선을 통하여 유입된다.
이러한 합성된 노이즈 전압에 의하여 기준 트로틀밸브 개도율에 적정한 전압보다 높은 전압이 ECU에 공급됨으로 ECU는 불필요한 펄스신호를 솔레노이드 제어부에 송출하게되고 이에따라 솔레노이드가 열리게 되어 불필요한 연료가 엔진에 공급된다.
따라서, 접지와 기준전위선(11)과 접지사이 및 가변전압공급선과 기준전위선 사이의 노이즈를 제거하고, 기준전위선(11)과 접지 사이의 전위변화가 가변전압공급선(12)에 미치는 전위변화를 최소화하기 위한 ECU 기준전위 안정화회로(300)에서는 가변전압공급선(12)과 기준전위선(11)에 함유된 노이즈를 C3를 거쳐 C4와 R4 및 D5, D6, D7, D8회로를 통하여 접지하여 제거시킨다. 그리고 ECU가 동작됨으로써 생긴 노이즈는 기준전위선(11)에 연결된 C4와 R4 및 D5, D6, D7, D8회로를 통하여 접지되어 제거된다.
또한, 기준전위선(11)과 접지 사이에 노이즈의 유입 등 외란에 의하여 전위차가 순간적으로 급격히 증가하거나 감소하는 변동이 생길 시에는 이를 제어하기 위해 D5~D8에 의하여 적절하게 조절되어진다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 명세서, 도면, 청구범위에 나타난 기술적 사상의 범위내에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
[발명의 효과]
상기와 같은 구성으로 이루어지는 자동차용 전자식 엑셀레이터의 가변전압조정기는 전자식 엑셀레이터의 가변저항변화에 따른 가변전압을 ECU에 공급함에 있어 외란에 의한 전압변화가 ECU에 입력되는 전압값에 영향을 최소화하고 각종 전기적 노이즈를 차단함으로서 운전자가 의도한 만큼의 엔진출력이 출력됨으로 승차감이 양호할 뿐만아니라 불필요한 연료소비를 줄여 차량의 연비를 개선하여 에너지 절약에 기여하고 공해방지 및 차량의 수명향상에 기여한다.
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VAD출력그래프.xls
VAD출력그래프.pdf
VAD_Simulation.doc