KR0158126B1 - Abnormal detecting circuit of actuator and driving apparatus - Google Patents

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KR0158126B1 KR1019920026743A KR920026743A KR0158126B1 KR 0158126 B1 KR0158126 B1 KR 0158126B1 KR 1019920026743 A KR1019920026743 A KR 1019920026743A KR 920026743 A KR920026743 A KR 920026743A KR 0158126 B1 KR0158126 B1 KR 0158126B1
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Abstract

중앙처리장치의 구동신호를 받는 액튜에이터 구동부와, 구동부의 펄스신호에 따라 구동되는 액튜에이터간에 연결되어 고장검출하는 고장검출회로에 있어서, 액튜에이터 코일의 역기전력으로 일시적 스위칭온되는 제1스위칭수단과, 제1스위칭 수단의 온/오프 구간에서 캐패시터 전하를 방전/충전하고 충전레벨은 상기 역기전력발생전에 스위칭 수단의 온레벨 이하이도록 제2스위칭수단을 갖는 충방전회로와, 정상상태에서 중앙처리장치에 온신호를 출력하는 제3의 스위칭 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 액튜에이터 및 구동회로 고장검출회로.A fault detection circuit connected between an actuator driver receiving a drive signal of a central processing unit and an actuator driven according to a pulse signal of the driver, the first detecting means being temporarily switched on by the counter electromotive force of the actuator coil; A charge / discharge circuit having a second switching means so as to discharge / charge a capacitor charge in the on / off period of the switching means and the charge level is equal to or less than the on level of the switching means before generating the counter electromotive force; Actuator and drive circuit failure detection circuit comprising a third switching means for outputting.

Description

액튜에이터 및 그의 구동장치의 고장검출회로Fault detection circuit of actuator and its driving device

제1도는 본 발명의 회로도로서 액튜에이터 및 구동회로에 연결된 것을 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram showing a circuit diagram of the present invention connected to an actuator and a driving circuit.

제2도는 제1도의 각부 파형도이다.2 is a waveform diagram of each part of FIG. 1.

본 발명은 액튜에이터 및 그의 구동장치의 고장여부를 검출하는 고장검출회로에 관한 것이다.The present invention relates to a fault detection circuit for detecting a failure of an actuator and its driving device.

일반적으로, 자동차용 전자제어장치가 장치되어 있는 차량의 내연기관에서 공회전시 엔진회전수를 적당히 유지하기 위해서 전자 제어장치(ECU)에 의해 구동되는 아이들 스피트 액튜에이터(ISA)를 사용하고 있다. ECU는 ISA에 적절한 구동시간을 제공하고 ISA는 엔진을 운전하는데, 이 ISA가 정상적으로 작동되는가를 확인하기 위해서 ISA 및 그 구동회로를 감시하는 별도의 감시장치로 구성되어 있다.In general, an idle speed actuator (ISA) driven by an electronic control unit (ECU) is used to properly maintain the engine speed during idling in an internal combustion engine of a vehicle equipped with an electronic control unit for automobiles. The ECU provides the ISA with the proper running time, and the ISA runs the engine. It consists of a separate monitoring device that monitors the ISA and its driving circuits to verify that the ISA is operating normally.

상기 ISA관련 감시장치는 여러 가지가 있겠으나 그 중 하나는 듀티제어(duty control)를 사용하는 구동방식이 있고, 이것은 ECU가 ISA를 구동 또는 미구동시키면서, 구동(ON)시의 액튜에이터와 액튜에이터 구동부와의 연결부분의 전압레벨과 미구동(OFF)시 전압레벨을 감시하므로써 ISA와 ISA구동부의 정상동작 유무를 감지한다. ECU는 검출전압으로부터 내장한 소프트웨어에 의해 정상 동작 유무를 판정한다.There are a number of ISA-related monitoring devices, but one of them is a driving method using duty control, which is an actuator and actuator driving unit when the ECU is driven or not driven while the ECU is driven. It detects the normal operation of ISA and the ISA driver by monitoring the voltage level of the connection part of the controller and the voltage level when not driven (OFF). The ECU determines from the detected voltage whether or not it operates normally by the built-in software.

본 발명에서는 ISA 및 그의 구동부 고장 검출을 위해서 보다 간단한 소프트웨어를 가능케하고 정상동작 판정 신뢰도를 향상시키며 또한 엔진 상태에 무관하게 항시 동작유무를 판정하게 한 액튜에이터 및 그의 구동부동작 감지장치의 제공을 발명의 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an actuator and its drive motion detection device which enable simpler software, improve the reliability of the normal motion determination, and determine whether or not to operate at all times regardless of the engine condition. It is done.

본 발명의 목적을 달성하는 장치의 구성은 중앙처리장치의 구동신호를 받는 액튜에이터 구동부와, 구동부의 펄스신호에 따라 구동되는 액튜에이터간에 연결되어 고장검출하는 고장검출회로에 있어서, 액튜에이터 코일의 역기전으로 일시적 스위칭 온되는 제1스위칭수단, 제1스위칭 수단의 온/오프 구간에서 캐패시터 전하를 방전/충전하고 충전레벨은 상기 역기전력발생전에 스위칭 수단의 온레벨 이하이도록 제2스위칭수단을 갖는 충방전회로와, 정상상태에서 중앙처리장치에 온신호를 출력하는 제3의 스위칭 수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.In the configuration of the device to achieve the object of the present invention is a fault detection circuit connected between the actuator drive unit receiving the drive signal of the central processing unit and the actuator driven according to the pulse signal of the drive unit, the fault detection circuit, the reverse mechanism of the actuator coil A charge / discharge circuit having a second switching means such that the first switching means is temporarily switched on, and the capacitor charges are discharged / charged in the on / off period of the first switching means, and the charge level is equal to or less than the on level of the switching means before the counter electromotive force is generated. And third switching means for outputting an on signal to the central processing unit in a steady state.

다음에 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.Next, the present invention will be described in more detail.

제1도는 중앙처리장치인(CPU)(1)와, 구동코일(2A)을 갖는 액튜에이터(2)와, 상기 CPU(1)와 액튜에이터(2)간에 연결된 액튜에이터 구동/검출부(3)로 구성된 제어장치를 구체적으로 나나탠 회로 구성도이며 제2도는 제1도의 각점에서의 출력 파형도이다.1 is a control system comprising a central processing unit (CPU) 1, an actuator 2 having a driving coil 2A, and an actuator driving / detecting unit 3 connected between the CPU 1 and the actuator 2; The apparatus is specifically a circuit diagram of a nantan, and FIG. 2 is an output waveform diagram at each point in FIG.

CUP(1)의 출력포트(0p)를 통해 ISC구동신호가 출력되면 이 신호를 구동트랜지스터(Q1)가 받는다. CPU(1)로부터 출력되는 ISC 구동신호는 제2도(a)에 도시된 바와 같이 펄스신호이며, 일정 주파수의 ON-OFF신호가 트랜지스터(Q1)에 입력되면 ON신호에서 ISC 코일(2A)에 전류가 흐르고 OFF신호에서 전류가 차단된다.When the ISC drive signal is output through the output port 0 p of the CUP 1, the drive transistor Q 1 receives the signal. The ISC drive signal output from the CPU 1 is a pulse signal as shown in FIG. 2A. When the ON-OFF signal of a predetermined frequency is input to the transistor Q 1 , the ISC coil 2A is turned on in the ON signal. Current flows through and the current is cut off at the OFF signal.

코일의 전압변동은 역기전력을 발생시켜, 제1도의 'B'점에서의 전압은 제2도(b)와 같이 나타난다. 즉 ISC의 코일에 흐르는 전류가 차단되는 순간 제1도의 B점에서는 기준전압레벨(V1)보다 훨씬 높은 전압이 일시적으로 발생한다. 그러나 액튜에이터 코일 또는 액튜에이터 구동 트랜지스터(Q1)이 정상이 아닌 경우에는 이러한 순간 높은 전압이 발생하지 않는다.The voltage change of the coil generates counter electromotive force, and the voltage at the point 'B' of FIG. 1 is shown in FIG. That is, at the point B of FIG. 1 at the moment when the current flowing through the coil of the ISC is cut off, a voltage much higher than the reference voltage level V 1 is generated temporarily. However, if the actuator coil or the actuator driving transistor Q 1 is not normal, such a high voltage does not occur at this instant.

이것은 제2도(b)의 E로 표시한 것과 같이 코일 특유의 특성이 없이 기준전압(V1)보다 낮은 일정전압이 나타나게 된다.This results in a constant voltage lower than the reference voltage V 1 without the characteristic of the coil as indicated by E in FIG.

E점의 발생전의 정상동작시에는 기준전압(V1)이상의 피크전압이 유지되는 기간(τ)에서 본 발명 고장 검출회로의 제1 트랜지스터(Q2)를 스위칭 온시키게 된다. 트랜지스터(Q2)는 PNP으로서 B전압의 τ구간에서 온되어 제2도(c)와 같이 짧은 펄스폭의 신호가 검출되고 이것은 CPU(2)출력 파형의 하강엣지 검출과 동일하다.In the normal operation before the occurrence of the point E, the first transistor Q 2 of the fault detection circuit of the present invention is switched on in a period τ in which a peak voltage of the reference voltage V 1 or more is maintained. The transistor Q 2 is turned on in the τ section of the voltage B as a PNP so that a signal having a short pulse width is detected as shown in FIG. 2C, which is the same as the detection of the falling edge of the CPU 2 output waveform.

제2도(c)의 펄스는 제2 스위칭 트랜지스터(Q3)를 유효 펄스 구간에서 스위칭 온시키고 그 시간동안 캐패시터(C1)에 축적된 전하를 스위칭온된 트랜지스터(Q3)를 통해 방전시키게 되고 오프시간동안에는 캐패시터(C1)는 전하를 축적한다. 방전할 때 D점의 전압은 제2도(d)의 파형과 같이 나타난다. C1의전압이 낮아지므로 제3의 트랜지스터(Q4)는 스위칭 오프된다. 따라서 E점의 전압은 하이상태를 유지하고 이 신호는 CPU(1)의 입력포트(Ip)로 입력된다. 그런데 제2도(d)와 같이 V2전압 미만의 레벨에서 캐패시터(C1)의 충방전에 이루어지도록 R1, C1의 값을 조절하므로 트랜지스터(Q4)는 항상 오프되어 E 전압은 언제나 정상상태에서 하이레벨의 신호를 CPU로 출력한다.The pulse of FIG. 2c causes the second switching transistor Q 3 to be switched on in the effective pulse period and to discharge the charge accumulated in the capacitor C 1 through the switched-on transistor Q 3 during that time. During the off time, capacitor C 1 accumulates charge. When discharged, the voltage at point D appears as shown in the waveform of FIG. Since the voltage at C 1 is lowered, the third transistor Q 4 is switched off. Therefore, the voltage at the point E remains high and this signal is input to the input port I p of the CPU 1. However, as shown in FIG. 2 (d), since the values of R 1 and C 1 are adjusted to achieve charge and discharge of the capacitor C 1 at a level below the voltage of V 2 , the transistor Q 4 is always turned off so that the E voltage is always Outputs high level signal to CPU in steady state.

그런데 제2도(b)와 같이 E점에서 ISA 또는 ISA 구동부가 고장이 발생하면 B점의 점위는 일정한 전압이 나타나고 PNP형 트랜지스터(Q2)를 언제나 오프시키므로 제2도(c)와 같이 C점에는 어떠한 전압도 나타나지 않고 따라서, 충전을 계속하던 C1의 전압은 적정싯점에서 트랜지스터(Q3)에 의한 방전로를 형성하지 않는 V2전압 이상이므로, 즉 트랜지스터(Q4)를 온시키는 전압이상으로 상승되어 E싯점이후에서 제1도의 E점의 전위는 제2도(e)의 F점같이 로우레벨의 전위를 CPU(1)로 출력하게 된다. 따라서 정상 동작시 Ip포트를 통해 CPU는 하이인 것만 알면 되었으나 로우가 읽혀진 싯점에서 ISA구동부 또는 ISA는 고장이 났음을 간단하게 인지할 수가 있게 된다.However, if the ISA or the ISA driver breaks down at point E as shown in FIG. 2 (b), the point of point B appears at a constant voltage and turns off the PNP-type transistor Q 2 at all times, so as shown in FIG. There is no voltage at this point, and therefore, the voltage of C 1 which has continued to charge is equal to or higher than the voltage of V 2 , which does not form a discharge path by transistor Q 3 at an appropriate point, that is, the voltage that turns on transistor Q 4 . The electric potential of the point E of FIG. 1 after E point is raised to output the low level electric potential to the CPU 1 like the point F of FIG. Therefore, during normal operation, the CPU needs to know that it is high through the I p port, but at the point where the low is read, the ISA driver or ISA can simply recognize that a failure has occurred.

제1도의 구동부(3)는 본 발명의 고장 검출회로가 포함되어 있는 것이고 중요한 것은 ISA코일의 역기전력 피크 전압을 트리거신호로서 활용한다는 것에 유의한다.Note that the driving section 3 of FIG. 1 includes the fault detection circuit of the present invention and importantly utilizes the back EMF peak voltage of the ISA coil as the trigger signal.

ISA 및 ISA구동회로의 정상동작 여부를 고장 검출회로가 감시하고 CPU는 단순히 고장검출회로의 출력상태만 체크하면 되므로 소프트웨어부담이 적고 정상동작판정의 신뢰성이 높아진다. 그리고 엔진상태에 무관하게 정상동작 유무를 판정할 수 있다.The fault detection circuit monitors the normal operation of the ISA and ISA drive circuits, and the CPU simply checks the output state of the fault detection circuit, thereby reducing the software burden and increasing the reliability of the normal operation judgment. In addition, it is possible to determine whether normal operation is performed regardless of the engine condition.

Claims (5)

분사장치 구동 트랜지스터와 분사장치 코일을 구비한 연료 분사부와, 엔진의 회전수를 감지할 수 있는 엔진 회전수 감지부와, 시동 스위치의 상태를 감지 할 수 있는 시동 스위치 상태 감지부를 포함하여 구비한 연료 분사장치의 고장 검출 장치에 있어서, 상기 엔진 회전수 감지부와 시동 스위치 상태 감지부와 연결되어 시동 스위치가 온 될 경우에 분사장치 코일의 상태에 따라 가변되는 신호를 판단하고, 판단된 신호가 정상상태인 고레벨이 아닐 경우 연료 분사장치에 이상이 발생한 것으로 판단하는 엔진 제어부와; 분사장치 코일(L1)의 타측단자에 일측 단자가 연결되어 있는 제1 저항(R1)과, 제1 저항(R1)의 타측단자와 접지사이에 연결되어 있는 제1 제너 다이오드(ZD1)와 제1저항(R1)의 타측단자가 접지사이에 연결되어 있는 제2 저항(R2)과, 제1 저항의 타측단자와 엔진 제어부 사이에 연결되어 있는 제3 저항(R3)으로 구성되어 상기 분사장치 코일의 상태를 판단한 다음, 엔진 제어부의 동작에 따라 신호를 출력하는 고장 검출부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 분사장치의 고장 검출장치.It includes a fuel injector having an injector drive transistor and an injector coil, an engine speed detector for detecting an engine speed, and a start switch state detector for detecting a state of a start switch. In the failure detection device of the fuel injector, when the start switch is connected to the engine speed detection unit and the start switch state detection unit when the start switch is turned on to determine a signal that varies according to the state of the injector coil, and the determined signal An engine controller which determines that an abnormality has occurred in the fuel injector when the high level is not the normal state; The first resistor R1 having one terminal connected to the other terminal of the injector coil L1, the first zener diode ZD1 and the first connected between the other terminal of the first resistor R1 and ground. The second resistor R2 having the other terminal of the resistor R1 connected between the grounds and the third resistor R3 connected between the other terminal of the first resistor and the engine control unit have a And a failure detection unit for outputting a signal according to the operation of the engine control unit after determining the state. 시동 스위치 상태 감지부와 분사장치 구동 트랜지스터와 분사장치 코일을 구비한 엔진 제어부의 연료분사 장치의 고장 검출방법은 스위치의 상태를 판단하고, 시동 스위치가 온될 경우에 고장 검출부의 상태를 초기화시키고, 고장 검출부에서 인가되는 신호를 판독하고, 판독된 신호가 저레벨인 L일 경우에 연료분사장치에 이상이 발생한 것으로 판단하는 것으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 연료 분사장치의 고장 검출방법.The failure detection method of the fuel injection device of the engine control unit including the start switch state detection unit, the injector driving transistor, and the injector coil determines the state of the switch, and initializes the state of the failure detection unit when the start switch is turned on. A method of detecting a failure of a fuel injector, comprising: reading a signal applied from a detection unit, and determining that an abnormality has occurred in the fuel injection device when the read signal is at low level L. 분사장치 구동 트랜지스터와 분사장치 코일을 구비한 연료 분사장치와, 엔진의 회전수를 감지할 수 있는 엔진 회전수 감지부와, 시동 스위치의 상태를 감지할 수 있는 시동 스위치 상태 감지부를 포함하여 이루어진 연료분사장치의 고장검출장치에 있어서, 상기 엔진 회전수 감지부와 시동 스위치 상태 감지부와 연결되어 엔진의 회전수를 계산하고, 엔진의 회전수가 설정된 설정값 이상으로 회전할 경우에 연료 분사장치의 상태에 따라 가변되는 신호를 판독하고, 고장신호가 설정된 횟수 이상으로 발생할 경우에 연료분사장치의 상태를 고장으로 판단하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 분사장치의 고장 검출장치.A fuel injector including an injector drive transistor and an injector coil, an engine speed detector for detecting an engine speed, and a start switch state detector for detecting a state of a start switch In the fault detection device of the injector, the engine speed detection unit and the start switch state detection unit is connected to calculate the engine speed, the state of the fuel injector when the engine speed rotates more than the set value And detecting the signal varying according to the condition, and determining the state of the fuel injection device as a failure when the failure signal occurs more than a set number of times. 엔진 회전수 감지부와 분사장치 구동 트랜지스터와 분사장치 코일을 구비한 엔진 제어부의 연료 분사장치의 고장 검출방법은 엔진 회전수가 일정횟수 이상으로 회전할 때 검출되는 고장 검출부의 고장 신호가 소정의 고장 검출 횟수를 경과하면 고장으로 판단하고, 소정의 고장신호를 출력하며, 고장 검출부에서 출력되는 신호가 정상신호인 경우, 고장 발생횟수를 리셋시키는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 분사장치의 고장 검출방법.The failure detection method of the fuel injector of the engine control unit including the engine speed detection unit, the injector driving transistor, and the injector coil detects a failure by detecting a failure signal of the failure detection unit detected when the engine rotation speed rotates more than a predetermined number of times. When the number of times passes, it is determined as a failure, and outputs a predetermined failure signal, and if the signal output from the failure detection unit is a normal signal, the failure detection method of the fuel injector, characterized in that it comprises the reset. 분사장치 구동 트랜지스터와 분사장치 코일을 구비한 연료분사장치에 있어서, 연료 분사장치의 구동신호를 검출하여 연료의 분사동작이 정지되는 시점을 판단하고, 연료의 분사동작이 정지될 때 분사장치 코일의 상태에 따라 가변되는 신호가 저레벨인 L상태일 경우에 연료 분사장치에 이상이 발생한 것으로 판단하는 엔진 제어부와; 분사장치 코일의 상태를 판단하기 위하여 분사장치 코일의 타측 단자에 애노드 단자가 연결되어 있는 다이오드와, 다이오드의 캐소우드 단자에 캐소우드 단자가 연결되어 있는 제너 다이오드와, 제너 다이오드의 애노드 단자에 일측 단자가 연결되어 있고, 엔진 제어부에 타측단자가 연결되어 있는 저항과, 제1전원에 캐소우드 단자가 연결되어 있고, 저항의 타측단자에 애노드 단자가 연결되어 있는 다이오드와, 다이오드의 애노드 단자와 접지사이에 연결되어 있는 저항으로 구성된 고장 검출부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 분사장치의 고장 검출장치.In a fuel injection device having an injector drive transistor and an injector coil, the fuel injection device detects a driving signal of the fuel injector to determine when the injection operation of the fuel is stopped, and when the injection operation of the fuel is stopped, An engine control unit which determines that an abnormality has occurred in the fuel injector when the signal variable according to the state is a low level L state; In order to determine the state of the injector coil, a diode having an anode terminal connected to the other terminal of the injector coil, a zener diode having the cathode terminal connected to the cathode terminal of the diode, and one terminal at the anode terminal of the zener diode Is connected to the engine control unit, the other terminal is connected to the resistor, the cathode terminal is connected to the first power supply, and the anode terminal is connected to the other terminal of the resistor, between the anode terminal of the diode and ground The failure detection device of the fuel injector, characterized in that the failure detection section consisting of a resistor connected to.
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