KR100354670B1 - 엔진제어프로그램 테스트장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진제어프로그램의 개발과, 학습에 사용할 수 있도록 된 새로운 구성의 엔진제어프로그램 테스트장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 별도의 구동수단(10)에 연결되며 회전에 따라 각도신호를 출력하는 각도신호출력수단(2)과, 엔진제어프로그램을 인스톨할 수 있도록 구성되며 상기 각도신호출력수단(2)에 연결되어 이 각도신호출력수단(2)에서 출력되는 각도신호에 따라 분사신호와 점화신호를 출력하는 제어부(4)와, 이 제어부(4)에 연결되며 상기 분사신호와 점화신호에 따라 작동되는 제1 및 제2 작동부(6,8)를 포함하여 구성되며, 상기 제어부(4)에는 별도의 프로그램입력장치(17)와 연결되는 연결단자(12)와, 상기 프로그램입력장치(17)에서 입력된 엔진제어프로그램을 저장하는 RAM(14) 및 프로그램에 따라 연산을 실행하는 CPU(16)가 구비되어, 엔진제어프로그램을 입력하거나 입력된 엔진제어프로그램을 수정할 수 있도록 구성되며, 작업자는 상기 제어부(4)에서 출력되는 분사신호와 점화신호에 의해 작동되는 제1 및 제2 작동부(6,8)의 작동을 육안으로 확인하여, 상기 엔진제어프로그램의 이상유무를 확인할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 엔진제어프로그램 테스트장치가 제공된다.

Description

엔진제어프로그램 테스트장치{engine control program test device}

본 발명은 엔진제어프로그램 테스트장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진제어프로그램의 개발과, 학습에 사용할 수 있도록 된 새로운 구성의 엔진제어프로그램 테스트장치에 관한 것이다.

최근들어, 자동차기술이 발전되어 감에 따라, ECU(electronic control unit)를 이용한 자동차엔진이 일반화되어 가고 있다. 이러한 ECU엔진은 ECU에 엔진제어프로그램을 인스톨하고, 이 엔진제어프로그램을 이용하여 연료분사노즐, 점화플러그 등을 제어할 수 있도록 구성된다. 따라서, 연료분사시기 및 연료분사량, 점화시기를 적극적으로 제어함과 더불어, 혼합기의 비율을 정확히 조절할 수 있으므로, 자연흡기방식을 이용하는 종래의 카뷰레터 방식에 비해, 매연을 감소시키고 출력과 연비를 증가시킬 수 있으며, 노킹을 방지할 수 있는 등의 장점이 있다.

한편, 일반적인 차량의 엔진은 크랭크축이 720°회전할 때마다 한 사이클이 진행되며, 이 엔진에는 엔진 크랭크축의 회전각도를 감지하여 ECU에 크랭크의 각도신호를 제공하는 CAS(crank angle sensor) 또는 CPS(crank position sensor)가 구비된다. 상기 CAS나 CPS는 크랭크축이 720°회전할 때마다 기준신호를 출력하는 것으로, 상기 ECU는 상기 CAS나 CPS에서 출력되는 기준신호와 각도신호를 바탕으로, 크랭크축의 기준위치와 회전각도를 파악하여, 다음번에 점화시킬 실린더를 확인한후, 분사노즐을 작동시키는 분사신호와, 점화플러그를 작동시키는 점화신호를 출력하여, 분사노즐과 점화플러그를 작동시키므로써, 해당 실린더를 점화, 폭발시킬 수 있다

그런데, 이러한 ECU엔진은 ECU에 설치되는 엔진제어프로그램에 따라, 엔진의 성능이 크게 좌우된다. 따라서, 각 자동차 메이커에서는 필요에 따라, 기작성된 엔진제어프로그램을 수정한 후, 실제차량용 엔진에 엔진제어프로그램을 인스톨하여, 반복적인 테스트 하므로써, 최적의 엔진제어프로그램을 개발하고 있다.

한편, 최근들어, 엔진의 튜닝이나 학생들의 학습을 위해, 개인이 엔진제어프로그램을 코딩하여 제작하는 경우가 늘어가고 있다. 이와같이, 엔진의 튜닝이나 학습을 위해 엔진제어프로그램을 코딩, 제작하는 경우, 엔진제어프로그램을 코딩하면서 프로그램이 완성되기 전에 수시로 체크하여, 엔진제어프로그램이 정확히 코딩이 되어있는지를 검사하고, 필요에 따라 프로그램을 수정하여야 한다.

그러나, 지금까지의 엔진제어프로그램테스트 방법의 경우, 실제엔진과, ECU를 이용하여 엔진제어프로그램을 테스트하게 되는데, 이러한 차량용 ECU는 ROM만이 구비되어, 한번 인스톨된 프로그램을 바꾸거나 프로그램을 수정하는 것이 매우 어려울 뿐 아니라, 비용과 시간이 많이 소모되므로, 개인이 실제 엔진과 ECU를 이용하여 프로그램을 테스트하기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 이러한 종래의 테스트방법을 이용하는 경우, 엔진제어프로그램에 치명적인 이상이 있을 경우, 엔진이 이상작동을 하거나 멈춰버리게 될 뿐, 엔진제어프로그램의 어떤 부분에 이상이 있는지를 밝혀내는 것이 매우 어려운 문제점이 있었다.

특히, 이러한 엔진제어프로그램을 학습의 목적으로 사용하는 경우, 학습효과를 높일 수 있도록, 엔진제어프로그램에 의해 제어되는 엔진 각부분의 작동상태를 육안으로 확인할 수 있어야 한다. 완전히 조립된 엔진을 작동시켜 테스트를 할 경우, 엔진 각부분의 작동을 육안으로 확인할 수 없어서, 학습용으로 활용하기 적합치 않는 문제점이 있었다.

따라서, 제작이 완료된 엔진제어프로그램 뿐 아니라, 제작중인 엔진제어프로그램을 이용하여서 엔진 각부분의 작동상태를 육안으로 손쉽게 확인하므로써, 엔진제어프로그램의 개발 뿐 아니라, 학습용으로도 사용할 수 있는 새로운 구성의 엔진제어프로그램 테스트장치가 필요하게 되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 손쉽게 엔진제어프로그램을 인스톨하고, 엔진제어프로그램을 수정할 수 있을 뿐 아니라, 엔진 각부분의 작동상태를 육안으로 확인하여, 엔진제어프로그램의 개발이나 학습에 사용할 수 있도록 된 새로운 구성의 엔진제어프로그램 테스트장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진제어프로그램 테스트장치를 도시한 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2. 각도신호출력수단 4. 제어부

6,8. 제1 및 제2 작동부 10. 구동수단

14,18. 메모리 16. CPU

17. 프로그램입력장치

본 발명에 따르면, 차량엔진의 분사노즐과 점화플러그 등을 제어하는 엔진제어프로그램을 테스트하는 자동차엔진의 엔진제어프로그램 테스트장치에 있어서, 별도의 구동수단(10)에 연결되며 회전에 따라 각도신호를 출력하는 각도신호출력수단(2)과, 엔진제어프로그램을 인스톨할 수 있도록 구성되며 상기 각도신호출력수단(2)에 연결되어 이 각도신호출력수단(2)에서 출력되는 각도신호에 따라 분사신호와 점화신호를 출력하는 제어부(4)와, 이 제어부(4)에 연결되며 분사노즐과 점화플러그의 역할을 하여 상기 분사신호와 점화신호에 따라 작동되는 제1 및 제2 작동부(6,8)를 포함하여 가상엔진(1)을 구성하며, 상기 제어부(4)에는 별도의 프로그램입력장치(17)와 연결되는 연결단자(12)와, 상기 프로그램입력장치(17)에서 입력된 엔진제어프로그램을 저장하는 메모리(14,18) 및 프로그램에 따라 연산을 실행하는 CPU(16)가 구비되어, 엔진제어프로그램을 입력하거나 입력된 엔진제어프로그램을 수정할 수 있도록 구성되며, 작업자는 상기 제어부(4)에서 출력되는 분사신호와 점화신호에 의해 작동되는 제1 및 제2 작동부(6,8)의 작동을 육안으로 확인하여, 상기 엔진제어프로그램의 이상유무를 확인할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 엔진제어프로그램 테스트장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진제어프로그램 테스트장치를 도시한 것으로, 이 테스트장치는 엔진제어프로그램에 의해 작동되는 가상의 엔진을 구성하여, 엔진제어프로그램에 의해 제어되는 가상의 분사노즐과 점화플러그의 작동을 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 하므로써, 손쉽게 엔진제어프로그램의 작동상태와 이상여부를 확인할 수 있도록 한 것이다.

이 엔진제어프로그램 테스트장치는 소정의 각도신호를 출력하는 각도신호출력수단(2)과, 엔진제어프로그램을 인스톨할 수 있도록 구성되어 실제엔진의 ECU 역할을 하는 제어부(4)와, 이 제어부(4)에 의해 작동되며 가상의 분사노즐과 점화플러그의 기능을 하는 제1 및 제2 작동부(6,8)로 구성된다.

상기 각도신호출력수단(2)은 실제엔진에서 CAS와 CPS의 기능을 대신하여 각도신호와 기준신호를 출력하는 기능을 하는 것으로, 별도의 구동수단(10)에 의해 회전되는 회전축이 구비되어 이 회전축의 회전속도에 따라 소정의 각도신호를 출력하는 엔코더(encorder)를 이용한다. 이때, 상기 구동수단(10)은 직류모터와 같이, 사용자가 회전수를 제어할 수 있는 장치나, 별도의 엔진을 이용하는 것도 가능하다. 또한, 상기 각도신호출력수단(2)은 전술한 바와 같은 엔코더를 이용하는 것 이외에, 차량엔진에 실제로 사용되는 CAS나 CPS를 이용하는 것도 가능하다.

상기 제어부(4)는 일반적인 자동차엔진에 구비된 ECU의 기능을 하는 것으로, 별도의 프로그램입력장치(17)와 연결되는 연결단자(12)와, 상기 프로그램입력장치(17)에서 입력된 엔진제어프로그램이 저장되는 메모리(14,18)과, 연산을 수행하는 CPU(16)이 구비되어, 엔진제어프로그램을 입력하거나 입력된 프로그램을 수정할 수 있도록 된 것으로, 상기 각도신호출력수단(2)으로부터 소정의 각도신호가 입력되면, 메모리(14,18)에 인스톨된 엔진제어프로그램에 따라 분사신호와 점화신호를 출력한다. 이때, 상기 메모리(14,18)는 상기 엔진제어프로그램을 입력하고 수정할 수 있도록 된 일반적인 RAM(14) 및 ROM(18)을 이용하여 구성되며,상기 프로그램입력장치(17)는 일반적인 PC 또는 롬 라이터(ROM WRITER) 등을 이용할 수 있

상기 제1 및 제2 작동부(6,8)는 상기 제어부(4)에 연결되어 제어부(4)에서 출력되는 분사신호와 점화신호에 의해 작동되어, 분사신호와 점화신호가 출력되는 것을 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 제어부(4)에 연결되어 상기 분사신호에 의해 작동되는 다수개의 분사노즐(6)과, 상기 제어부(4)에 연결되어 상기 점화신호에 의해 작동되는 다수개의 점화플러그(8)로 구성된다. 상기 분사노즐(6)과 점화플러그(8)는 각각 쌍을 이루어 가상의 실린더의 위치에 대응되도록 일렬로 설치된다. 이때, 상기 분사노즐(6)은 분사노즐(6)에서 분사되는 분사액을 회수하는 투명재질의 회수통(20)에 설치되어, 회수통(20)에 연결된 펌프(22)를 이용하여, 노즐에서 분사된 분사액을 회수하여 반복사용할 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 점화플러그(8)에는 도시안된 점화코일이 연결되어, 고압의 전류를 공급할 수 있도록 구성되며, 상기 분사노즐(6)과 점화플러그(8)의 개수는 상기 엔진제어프로그램을 이용하여 제어하고자 하는 엔진의 기통수와 동일한 숫자로 구성된다. 즉, 4기통 엔진에 사용되는 엔진제어프로그램의 경우, 분사노즐(6)과 점화플러그(8)는 4개를 연결한다.

따라서, 상기 프로그램입력장치(17)를 이용하여 제어부(4)의 RAM(14)이나 ROM(18)에 엔진제어프로그램을 입력한 후, 상기 구동수단(10)을 이용하여 각도신호출력수단(2)의 회전축을 회전시키면, 이 각도신호출력수단(2)에 의해 각도신호가 출력되며, 상기 제어부(4)는 각도신호를 바탕으로 가상의 엔진의 회전수를 연산하여, 적절한 시기에 분사신호와 점화신호를 출력하여, 분사노즐(6)과 점화플러그(8)로 구성된 제1 및 제2 작동부(6,8)를 작동시킨다. 따라서, 작업자는 상기 제1 및 제2 작동부(6,8)의 작동을 육안으로 확인하여, 엔진제어프로그램이 정확히 작동되는 지를 확인할 수 있다.

이와같이 구성된 엔진제어프로그램 테스트장치는 상기 각도신호출력수단(2)과, 제어부(4) 및 제1 및 제2 작동부(6,8)를 이용하여 가상엔진(1)을 구성하고, 상기 각도신호출력수단(2)을 이용하여 각도신호를 출력하여 제1 및 제2 작동부가 구동되도록 하므로써, 엔진이 작동되는 상태를 작업자가 육안으로 확인할 수 있는 특징이 있다. 따라서, 실제 엔진을 이용하지 않고, 엔진제어프로그램을 손쉽게 테스트할 수 있을 뿐 아니라, 상기 제어부(4)에 RAM(14) 및 ROM(18)이 구비되어, 손쉽게 프로그램을 입력 및 수정할 수 있으므로, 사용이 매우 편리하고, 비용과 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 테스트장치는 실제 엔진을 이용하여, 엔진제어프로그램에 이상이 있을 경우 엔진이 정지해버리는 종래의 테스트장치와는 달리, 가상의 엔진을 이용하므로, 엔진제어프로그램에 이상이 있더라도, 작동을 멈추지 않고 계속 작동된다. 따라서, 작업자가 엔진제어프로그램의 이상을 체크하여, 손쉽게 프로그램을 수정할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 이러한 테스트장치는 분사노즐(6)과 점화플러그(8)를 이용한 제1 및 제2 작동부(6,8)가 노출되어 육안으로 작동을 확인할 수 있으므로, 학생들의 학습용으로도 사용할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 제1 및 제2 작동부(6,8)를 실제엔진에서 사용하는분사노즐(6)과 점화플러그(8)를 이용하여 구성하였으나, 이 분사노즐과 점화플러그(8) 대신 상기 ECU에서 출력되는 분사신호와 점화신호에 의해 작동되는 램프를 이용하거나, 별도의 디스플레이장치를 이용하여, 상기 분사노즐과 점화플러그의 작동을 그래픽 적으로 디스플레이 하도록 구성하는 것도 가능하다.

또한, 상기 제어부(4)에는 전술한 각도신호출력수단(2) 이외에, 공기량측정센서(24)나 수온센서(26)를 비롯하여, 다양한 종류의 센서를 연결하여, 제어부(4)에 다양한 종류의 수치를 입력하므로써, 상기 가상엔진(1)이 실제엔진에 더욱 가깝게 작동하도록 하는 것도 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 각도신호출력수단(2)과, 엔진제어프로그램을 인스톨할 수 있도록 된 제어부(4)와, 이 제어부(4)에서 출력되는 분사신호와 점화신호에 의해 작동되는 제1 및 제2 작동부(6,8)를 이용하여, 상기 엔진제어프로그램에 의해 구동되는 가상의 엔진을 구성하므로써, 손쉽게 엔진제어프로그램을 인스톨하고, 엔진제어프로그램을 수정할 수 있을 뿐 아니라, 엔진 각부분의 작동상태를 육안으로 확인하여, 엔진제어프로그램의 개발이나 학습에 사용할 수 있도록 된 새로운 구성의 엔진제어프로그램 테스트장치를 제공할 수 있다.

Claims (1)

1. 차량엔진의 ECU에 인스톨되어 차량엔진의 분사노즐과 점화플러그 등을 제어하는 엔진제어프로그램을 테스트하는 자동차엔진의 엔진제어프로그램 테스트장치에 있어서, 별도의 구동수단(10)에 연결되며 회전에 따라 각도신호를 출력하는 각도신호출력수단(2)과, 엔진제어프로그램을 인스톨할 수 있도록 구성되며 상기 각도신호출력수단(2)에 연결되어 이 각도신호출력수단(2)에서 출력되는 각도신호에 따라 분사신호와 점화신호를 출력하는 제어부(4)와, 이 제어부(4)에 연결되며 상기 분사신호와 점화신호에 따라 작동되는 제1 및 제2 작동부(6,8)를 포함하여 구성되며, 상기 제어부(4)에는 별도의 프로그램입력장치(17)와 연결되는 연결단자(12)와, 상기 프로그램입력장치(17)에서 입력된 엔진제어프로그램을 저장하는 RAM(14) 및 프로그램에 따라 연산을 실행하는 CPU(16)가 구비되어, 엔진제어프로그램을 입력하거나 입력된 엔진제어프로그램을 수정할 수 있도록 구성되며, 작업자는 상기 제어부(4)에서 출력되는 분사신호와 점화신호에 의해 작동되는 제1 및 제2 작동부(6,8)의 작동을 육안으로 확인하여, 상기 엔진제어프로그램의 이상유무를 확인할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 엔진제어프로그램 테스트장치.