KR100417900B1

KR100417900B1 - 차량의 피크 앤드 홀드 타입 인젝터 제어 장치

Info

Publication number: KR100417900B1
Application number: KR10-2001-0017540A
Authority: KR
Inventors: 최무석
Original assignee: 씨멘스 오토모티브 주식회사
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2004-02-11
Also published as: KR20020078470A

Abstract

차량의 피크 앤드 홀드 타입 인젝터 제어 장치가 개시되어 있다. 본 발명에 따르면, 다수의 인젝터를 구비한 인젝터부; 상기 각 인젝터로 인젝터 구동 신호를 제공하기 위한 출력 드라이버; 및 상기 인젝터의 초기 구동 시간인 피크 타임과 구동 유지 시간인 홀드 타임 정보를 저장하고, 내부 클럭 펄스를 기 설정한 분주정보에 기초하여 분주시켜 상기 홀드 타임 동안 상기 인젝터의 구동 유지에 대응한 펄스폭 변조를 수행하며, 상기 피크 타임에 제공되는 피크 시그널과 상기 홀드 타임에 제공되는 홀드 시그널을 상기 각 출력 드라이버로 각각의 시리얼 신호로 출력하되 인젝터 제어 순서에 기초하여 이를 수행하는 마이크로 컨트롤러로 이루어져, 외부 전자 회로를 사용하지 않음에 따른 설계 비용이 절감되며, 인젝터의 사양이 변경될 때 마이크로 컨트롤러의 프로그램만 변경하므로서 시스템 개발 대응이 빠르고, 마이크로 컨트롤러와 부가 회로간의 상호 작용이 적어 씨피유 로드가 줄어드는 효과를 얻는다.

Description

차량의 피크 앤드 홀드 타입 인젝터 제어 장치{AN INSTALLATION FOR PEAK AND HOLD TYPE INJECTOR IN CAR}

본 발명은 차량의 인젝션에 관한 것으로, 보다 상세히는 피크 앤드 홀드 타입의 인젝터를 제어하기 위한 차량의 피크 앤드 홀드 타입 인젝터 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 연료 분사를 위한 인젝터는 마이크로 컨트롤러로부터 제어되며, 마이크로 컨트롤러는 프로그램에 의거 상기 인젝터로 피크 시그널 및 홀드 시그널을 공급하므로서 연료 분사 시간을 제어하는 것이다.

도 1은 종래 인젝터 제어를 위한 제어 장치의 구성도이다. 예시도면을 참조하면, 마이크로 컨트롤러(101), 차량이 4기통일 경우 4개의 피크 앤 홀드 회로를 갖는 회로부(103), 상기 회로부(103) 내부의 각 피크 앤 홀드 회로에 각각으로 접속되는 출력 드라이버로 구성된 드라이버브(105) 및 상기 각 출력 드라이버에 각각으로 연결되는 다수의 인젝터로 구성된 인젝터부(107)로 구성된다.

마이크로 컨트롤러(101)는 엔진 실린더의 순차 동작을 위해 각 피크 앤 홀드 회로로 피크 시그널(109) 및 홀드 시그널(111)을 제공한다. 상기 피크 시그널(109)은 인젝터로 초기 전류를 인가하기 위한 제어 신호이며, 상기 홀드 시그널(111)은 초기 전류 이후에 인젝터를 동작 유지시키기 위한 제어 신호이다. 따라서 마이크로컨트롤러(101)는 피크 타임과 홀드 타임을 생성하기 위해 피크 시그널 및 홀드 시그널을 출력한다. 이는 도 2에 예시되며, 상기 회로부(103)를 통해 피크 타임과 홀드 타임이 생성되는 것이다.

상기 피크 타임은 각 인젝터를 순차 제어하기 위해 홀드 타임에 비례한 균일한 시간차를 갖고 있으며, 홀드 타임은 인젝터의 모듈에 따라 동일한 시간 간격을 갖고 있다. 이러한 피크 시그널(109) 및 홀드 시그널(111)은 피크 타임 만큼의 시간차를 갖고 출력되어 상기 회로부(103)로 인가되며, 회로부(103)에서는 홀드 타임 동안 PWM 신호를 생성한다.

따라서 상기 PWM 신호의 펄스 폭은 인젝터의 제원에 따라 결정되는 것으로, 상기 인젝터 모듈에 기초하여 회로부(103)가 설계 장착되는 것이다. 회로부(103)를 거친 인젝터 컨트롤 시그널(113)은 피크 타임동안 상기 피크 시그널(109:INJx)을 출력하며, 상기 홀드 타임동안 PWM 신호가 출력되어, 상기 드라이버(105)로 공급된다. 드라이버(105)는 상기 인젝터부(107)를 구동하기 위한 소정의 전력 증폭을 수행함에 따라 PWM의 펄스폭에 의한 인젝터로의 전류 공급이 이루어지는 것이다.

이와 같이 인젝터를 구동하기 위한 마이크로 컨트롤러는 피크 시그널 및 홀드 시그널만을 생성하고 회로부에 의거 홀드 타임 동안의 PWM 신호를 생성토록 함에 따라, 상기 인젝터의 사양이 변화하면 회로부의 회로 설계 및 장착이 인젝터에 따라 가변되야 하는 문제점이 발생되고 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 인젝터 제어를 위한 외부 회로를 구현하지 않고 소프트웨어적으로 처리토록 하는 차량의 피크 앤드 홀드 타입 인젝터 제어 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 차량의 피크 앤드 홀드 타입 인젝터 제어 장치는, 다수의 인젝터를 구비한 인젝터부; 상기 각 인젝터로 인젝터 구동 신호를 제공하기 위한 출력 드라이버; 및 상기 인젝터의 초기 구동 시간인 피크 타임과 구동 유지 시간인 홀드 타임 정보를 저장하고, 내부 클럭 펄스를 기 설정한 분주정보에 기초하여 분주시켜 상기 홀드 타임 동안 상기 인젝터의 구동 유지에 대응한 펄스폭 변조를 수행하며, 상기 피크 타임에 제공되는 피크 시그널과상기 홀드 타임에 제공되는 홀드 시그널을 상기 각 출력 드라이버로 각각의 시리얼 신호로 출력하되 인젝터 제어 순서에 기초하여 이를 수행하는 마이크로 컨트롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 차량의 인젝터 제어를 설명하기 위한 구성도이고,

도 2는 도 1의 동작을 설명하기 위한 파형도이며,

도 3은 본 발명에 따른 구성도이고,

도 4는 도 3의 마이크로 컨트롤러의 내부 구성도이며,

도 5는 마이크로 컨트롤러의 동작 파형도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

201 : 마이크로 컨트롤러 203 : 드라이버부

205 : 인젝터부 401 : 피더블유엠 유니트

403 : 인젝션 유니트부 405 : 소프트 스위치

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 전체 구성도를 나타내며, 도 4는 도 3의 마이크로 컨트롤러의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이고, 도 5는 마이크로 컨트롤러의 출력단 시그널을 나타낸 파형도이다.

다수의 인젝터로 구성된 인젝터부(205), 상기 인젝터부(205)로 전원 공급을 이행하는 드라이버부(203) 및 상기 드라이버부(203)로 인젝터 컨트롤 시그널을 순차 제공하기 위한 마이크로 컨트롤러(201)로 구성된다. 마이크로 컨트롤러(201)는 구동 크리스탈에 의해 생성되는 주파수를 프로그램에 의거 분주시켜 이를 출력하는 PWM 유니트(401), 각각의 인젝터로 공급되는 피크 시그널을 개별 출력하는 다수의 인젝션 이벤트 유니트로 구성된 인젝션 유니트부(403), 소프트웨어 적으로 상기 PWM 유니트(401)에서 제공되는 펄스폭 변조 신호 및 상기 인젝션 유니트부(403)에서 제공되는 피크 시그널을 상호 연동시키기 위한 소프트 스위치(405)로 구성된다.

상기 마이크로 컨트롤러(201)는 피크 타임(501) 및 홀드 타임(503) 정보를 기억할 뿐만 아니라, 상기 홀드 타임(503)의 펄스폭 변조 주파수 정보를 저장하며 상기 펄스폭 변조를 위한 변조 프로그램 및 각 인젝터의 피크 타임 및 홀드 타임 구동을 위한 제어 프로그램을 내장하고 있다.

상기 인젝션 유니트부(403)에 마련된 각각의 인젝션 이벤트 유니트는 인젝터를 구동하지 않을 때 하이 레벨을 유지하며, 소프트 스위치(405)는 각 인젝션 이벤트 유니트와 접속되어 마이크로 컨트롤러(201)의 출력단(407)으로 하이레벨을 제공하고 있다.

인젝터를 구동하기 위해 마이크로 컨트롤러(201)는 인젝터 컨트롤 시그널 (207)을 출력하기 위해, 상기 인젝션 유니트(INJ0)를 로우 레벨로 절환시킨다. 로우 레벨 시그널은 기 저장된 피크 타임(501)에 의존하며, 상기 로우 레벨 절환 시점부터 상기 피크 타임(501)이 경과하면 인젝션 이벤트 유니트(INJ0)단의 소프트 스위치(405)는 절환되어 상기 PWM 유니트(401)와 접속되어 마이크로 컨트롤러(201)의 PIN0 단자로 인젝터 컨트롤 시그널(207)을 제공한다.

상기 PWM 유니트(401)에 접속된 INJ0 이벤트 유니트단의 소프트 스위치(405)는 마이크로 컨트롤러(201)에 기 저장된 홀드 타임(503) 동안 이루어진다. 따라서 상기 홀드 타임(503) 동안 공급되는 펄스폭 변조 신호는 인젝터로 제공되어 연료 분사가 이루어진다. 상기 홀드 타임(503) 시점에서 인젝션 이벤트 유니트(INJ0)는 다시 하이 레벨로 절환되며, 이 때 소프트 스위치(405)는 PWM 유니트(401)에 접속되어 있음으로 상기 펄스폭 변조 신호는 인젝터로 계속 공급되고 있다.

그리고, 상기 인젝션 이벤트 유니트(INJ0) 뿐만 아니라, 다수의 인젝션 이벤트 유니트(INJ1 - INJ3) 또한 마이크로 컨트롤러(101)를 통해 각각의 연료분사를 제어할 수 있으며, 소프트 스위치(405)의 절환 동작은 상기 과정과 동일한다. 도 5는 각각의 인젝션 이벤트 유니트(INJ0-INJ3)의 동작 상태 및 PWM유니트(401)와의연동 상태를 나타내는 것이며, 차량의 가속 또는 저속상태에서의 연료 분사 시간차가 상호 다르기 때문에 마이크로 컨트롤러(101)는 각각의 인젝터를 제어하는 것이다.

따라서 상기 로우 레벨의 신호는 피크 타임(501)에 기초하며, 상기 피크 타임(501)에 도달하면 인젝션 이벤트 유니트(INJ1)에 접속된 소프트 스위치(405)는 PWM 유니트(401)로 절환됨에 따라 홀드 타임(503) 동안 펄스폭 변조 신호를 출력단(407)의 PIN1으로 출력하는 것이다. 이러한 일련의 신호, 즉 인젝터 컨트롤 시그널(209)은 출력 드라이버(203)를 통해 소정 레벨로 증폭 처리되어 상기 인젝터부(205)로 공급되는 것이다.

이상 설명된 바와 같이, 차량의 피크 앤드 홀드 타입 인젝터 제어 장치는 외부 전자 회로를 사용하지 않음에 따른 설계 비용이 절감되며, 인젝터의 사양이 변경될 때 마이크로 컨트롤러의 프로그램만 변경하므로서 시스템 개발 대응이 빠르고, 마이크로 컨트롤러와 부가 회로간의 상호 작용이 적어 씨피유 로드가 줄어드는 효과를 얻는다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 차량의 피크 앤드 홀드 타입 인젝터 제어 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

다수의 인젝터를 구비한 인젝터부;

상기 각 인젝터로 인젝터 구동 신호를 제공하기 위한 출력 드라이버; 및

상기 인젝터의 초기 구동 시간인 피크 타임과 구동 유지 시간인 홀드 타임 정보를 저장하고, 내부 클럭 펄스를 기 설정한 분주정보에 기초하여 분주시켜 상기 홀드 타임 동안 상기 인젝터의 구동 유지에 대응한 펄스폭 변조를 수행하며, 상기 피크 타임에 제공되는 피크 시그널과 상기 홀드 타임에 제공되는 홀드 시그널을 상기 각 출력 드라이버로 각각의 시리얼 신호로 출력하되 기 프로그램화된 인젝터 제어 순서에 기초하여 이를 수행하는 마이크로 컨트롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 피크 앤드 홀드 타입 인젝터 제어 장치.