KR100463649B1

KR100463649B1 - 엔진 진단용 신호 발생장치

Info

Publication number: KR100463649B1
Application number: KR10-2002-0004819A
Authority: KR
Inventors: 김영호
Original assignee: 삼홍엔지니어링 주식회사
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2004-12-29
Also published as: KR20030064501A

Abstract

본 발명은 차량 엔진 각 부의 상태를 진단하기 위해 필요한 신호를 발생하는 장치에 관한 것으로, 클럭펄스를 발생하기 위한 발진기와; 감지부로부터 입력되는 아날로그 형태의 감지신호를 상기 클럭펄스 입력에 따라 디지털 형태의 감지데이터로 변환하기 위한 신호 변환수단과; 입력 트리거 레벨 데이터를 일시 저장하기 위한 데이터 래치와; 상기 감지데이터의 레벨이 래치 출력되는 입력 트리거 레벨 이상일 경우 메모리 클럭 발생을 위한 포지티브 슬로프 펄스를 발생하는 레벨 비교부와; 상기 포지티브 슬로프 펄스와 진단 개시명령이 입력되는 경우 상기 발진기로부터 입력되는 클럭펄스를 메모리 클럭펄스로 출력하는 메모리 클럭 발생부와; 상기 메모리 클럭펄스 입력에 따라 상기 감지데이터를 라이트 저장하는 메모리와; 상기 메모리로부터 출력되는 플래그 비트 정보에 따라 상기 메모리 클럭 발생부를 비활성상태로 전환시키는 진단 종료신호를 발생시키는 종료신호 발생부와; 적어도 입력 트리거 레벨 데이터와 진단 개시명령의 발생을 제어하고 상기 플래그 비트 정보에 따라 메모리에 기록된 데이터를 리드하여 외부장치로 전송하기 위한 제어부;를 포함함을 특징으로 한다.

Description

엔진 진단용 신호 발생장치{SIGNAL GENERATION APPARATUS FOR DIAGONASIS A STATE OF ENGINE}

본 발명은 엔진 진단용 신호 발생장치에 관한 것으로, 특히 차량 엔진 각 부의 상태를 진단하기 위해 필요한 신호를 발생하는 장치에 관한 것이다.

차량의 수가 증가하면서 교통사고 발생률도 그에 비례하여 증가하고 있다. 교통사고의 원인은 운전자의 부주의에 의한 경우도 있지만, 정비 불량 혹은 차량의 자체 결함에 기인하는 경우도 있다.

차량의 자체 결함 혹은 정비 불량에 기인한 교통사고 및 운전자의 안전을 도모하기 위해서는 사전에 정기적인 차량의 정비가 선행되어야 할 것이다. 차량 정비 시스템의 하나로서 엔진 진단장치가 일반 정비업소에서 사용되고 있는데, 이러한 엔진 진단장치의 개략적인 구성을 도 1에 도시하였다.

도 1을 참조하면, 일반적인 엔진 진단장치는 크게 엔진 각 부를 진단하기 위해 필요한 신호를 발생하여 출력하는 엔진 진단용 신호발생장치(20)와, 상기 엔진 진단용 신호발생장치(20)로부터 출력되는 신호를 입력하여 이를 작업자가 볼 수 있도록 표시장치에 표시하여 주는 퍼스널 컴퓨터(30)로 구성된다.

이러한 엔진 진단장치에서 신호발생장치(20)는 엔진(10) 각 부(예를 들면, 점화 플러그, 센서, 제너레이터, 에어 밸브 등)에 장착되어 동작상태에 따른 신호를 출력하는 신호 감지부(22)와, 상기 신호 감지부(22)에서 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 ADC(Analog-to-Digital Converter)(24)와, 디지털 변환된 신호를 입력하여 엔진 진단을 위한 신호로 가공하여 출력하는 마이컴(26)과, 상기 마이컴(26)과 컴퓨터(30) 사이에 송수신되는 신호를 인터페이스하여 주는 인터페이스부(28)로 구성된다.

상술한 신호 발생장치(20)에서 마이컴(26)의 동작을 보다 구체적으로 설명하면, 우선 마이컴(26)은 작업자에 의해 설정된 트리거 레벨과 슬로프 레벨에 근거하여 상기 ADC(24)로부터 출력되는 디지털 데이터를 선별하여 내부 메모리에 저장한다. 가령 작업자에 의해 포지티브 슬로프 레벨이 설정되었다면, 마이컴(26)은 설정된 트리거 레벨을 초과하는 시점부터의 ADC(24) 출력값만을 리드하여 이를 내부 메모리에 저장하는데, 저장되는 ADC(24)의 출력값은 퍼스널 컴퓨터(30)의 표시장치 해상도에 맞게 제한되어 있기 때문에 마이컴(26)은 트리거 레벨 초과 시점 부터의 ADC(24) 출력값을 미리 설정된 수 만큼 계수하여 저장한후, 이 값들을 인터페이스부(28)를 통하여 컴퓨터(30)로 전송하여 준다.

참고적으로 도 2에는 점화 플러그의 점화상태를 진단하기 위해 측정된 신호의 파형을 예시한 것으로, 컴퓨터(30)의 표시장치에 표시되는 파형의 값들은 상술한 바와 같이 마이컴(26)에 의해 소프트웨어적으로 리드되어 전송된 값들이다. 이러한 값들이 표시됨에 따라 작업자는 정상적으로 점화 플러그가 동작하고 있는가를 진단할 수 있다.

상술한 바와 같은 일반적인 신호 발생장치(20)에서는 마이컴(26)에 의해 엔진 각 부의 상태를 진단하기 위한 신호가 소프트웨어적으로 발생하기 때문에, 마이컴(26)의 부하처리 부담이 가중되는 문제가 발생하게 되는데, 이러한 부하처리 부담의 가중은 곧 엔진 진단 속도의 저하를 불러오게 된다. 또한 엔진의 특정 부분의 상태가 진단되는 동안에도 엔진 각 부의 상태를 감시하여야 하나, 상술한 방법에 의하면 마이컴(26)이 어느 한 부위의 상태를 진단하기 위한 신호를 발생하는 과정에서 감시할 수 있는 대상의 제한이 따르게 된다. 따라서 신속 정확하게 엔진을 진단하기 위해서는 엔진의 소정 부위 진단을 위한 신호 발생과정 중에도 보다 많은부분의 상태를 감시할 수 있는 방법 혹은 시스템의 개발이 절실히 필요하다.

한편 엔진 진단장치에서는 듀티(duty)신호만을 측정하여 엔진을 진단하는 경우도 있다. 일반적으로 연료 제어 상태와 에어 밸브 제어상태를 측정하는 데에 듀티 신호를 이용하고 있다. 일반적인 엔진 진단장치에서 마이컴(26)은 피측정 대상체에서 직접 입력신호를 리드하여 듀티 구간 동안의 내부 클럭을 소프트웨어적으로 계수하여 듀티비를 산출하는데, 이러한 경우에도 다른 신호를 감시하는데 제약이 따르는 문제가 발생한다. 아울러 포지티브(positive) 듀티와 네가티브(negative) 듀티를 동시에 모니터해야 하는 경우가 발생할 수 있는데, 상술한 방법에 의하면 포지티브 듀티와 네가티브 듀티를 동시에 측정할 수 없기 때문에, 시스템 활용성을 고려해 볼 때 두 가지 상태의 듀티를 동시 측정할 수 있는 방법 혹은 시스템의 개발이 필요하다.

이에 본 발명의 목적은 엔진 진단용 신호를 고속으로 생성함은 물론, 제어부에서 보다 많은 엔진 각 부의 상태를 감시할 수 있도록 지원할 수 있는 엔진 진단용 신호 발생장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 포지티브 듀티와 네가티브 듀티를 동시에 측정할 수 있는 엔진 진단용 신호 발생장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 엔진 진단장치 제어부의 부하처리 부담을 경감시키면서도 신속, 정확하게 엔진 각 부를 진단하기 위한 신호를 발생할 수 있는 엔진 진단용 신호발생장치를 제공함에 있다..

도 1은 일반적인 차량 엔진의 상태를 진단하기 위한 진단장치의 개략적 구성도.

도 2는 엔진 진단장치의 일 구성요소인 퍼스널 컴퓨터(30)의 표시장치에 표시되는 파형 예시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 진단용 신호발생장치의 블록구성도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 진단용 신호발생장치의 상세 구성도.

도 5는 도 4에 도시된 신호발생장치의 상세 회로도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 진단용 신호발생장치에 추가되는 듀티 측정부의 상세 회로도.

도 7은 도 6에 도시된 듀티 측정부의 동작 타이밍 예시도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 진단용 신호발생장치는;

클럭펄스를 발생하기 위한 발진기와;

감지부로부터 입력되는 아날로그 형태의 감지신호를 상기 클럭펄스 입력에 따라 디지털 형태의 감지데이터로 변환하기 위한 신호 변환수단과;

입력 트리거 레벨 데이터를 일시 저장하기 위한 데이터 래치와;

상기 감지데이터의 레벨이 래치 출력되는 입력 트리거 레벨 이상일 경우 메모리 클럭 발생을 위한 포지티브 슬로프 펄스를 발생하는 레벨 비교부와;

상기 포지티브 슬로프 펄스와 진단 개시명령이 입력되는 경우 상기 발진기로부터 입력되는 클럭펄스를 메모리 클럭펄스로 출력하는 메모리 클럭 발생부와;

상기 메모리 클럭펄스 입력에 따라 상기 감지데이터를 라이트 저장하는 메모리와;

상기 메모리로부터 출력되는 플래그 비트 정보에 따라 상기 메모리 클럭 발생부를 비활성상태로 전환시키는 진단 종료신호를 발생시키는 종료신호 발생부와;

적어도 입력 트리거 레벨 데이터와 진단 개시명령의 발생을 제어하고 상기 플래그 비트 정보에 따라 메모리에 기록된 데이터를 리드하여 외부장치로 전송하기 위한 제어부;를 포함함을 특징으로 한다.

따라서 본 발명의 실시예에 따르면 제어부는 단순히 작업자에 의해 설정된 입력 트리거 레벨과 진단 개시명령을 출력하여 주고, 메모리에 소망하는 데이터가기록완료된 후에 기록데이터를 리드하여 외부장치인 퍼스널 컴퓨터로 전송하여 줌으로서, 메모리에 소망하는 데이터가 기록 완료되기 전까지 엔진 각 부에서 발생할 수 있는 신호들을 감시할 수 있기 때문에 보다 정확하게 엔진 각 부의 상태를 진단할 수 있게 되는 것이다.

한편 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엔진 진단용 신호발생장치는,

클럭펄스를 발생하기 위한 발진기와;

상기 감지데이터의 레벨이 래치 출력되는 입력 트리거 레벨 이상 혹은 이하일 경우 각각 메모리 클럭 발생을 위한 포지티브 슬로프 펄스와 네가티브 슬로프 펄스를 발생하는 레벨 비교부와;

상기 포지티브 슬로프 펄스와 네가티브 슬로프 펄스중 어느 하나의 펄스신호와 진단개시명령이 입력되는 경우 상기 발진기로부터 입력되는 클럭펄스를 메모리 클럭펄스로 출력하는 메모리 클럭 발생부와;

작업자 명령에 따라 적어도 입력 트리거 레벨 데이터와 진단 개시명령 및 선택신호의 발생을 제어하고 상기 플래그 비트 정보에 따라 메모리에 기록된 데이터를 리드하여 인터페이스부를 통해 퍼스널 컴퓨터로 전송하는 제어부;를 포함함을 특징으로 한다.

이 역시 제어부의 부하처리 부담을 경감시켜 줄 수 있음은 물론, 차량에 맞게 포지티브 슬로프 펄스와 네가티브 슬로프 펄스중 하나를 선택하여 차량의 엔진을 진단할 수 있기 때문에, 제조사 및 차량 사양에 관계없이 모든 차량의 엔진을 진단할 수 있는 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 진단용 신호발생장치의 블록구성도를 도시한 것이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 진단용 신호발생장치의 상세 구성도를, 도 5는 도 4에 도시된 신호발생장치의 상세 회로도를 각각 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 우선 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 진단용 신호 발생장치는 작업자에 의해 발진 주파수가 가변될 수 있는 발진기(40)를 포함한다. 이러한 발진기(40)는 작업자에 의해 설정된 발진 주파수에 맞게 클럭펄스를 발생하여 출력한다. 엔진 진단을 위해 필요한 부분들에 장착되는 감지부(60)는 센서일 수 있음은 물론 단순히 엔진 각 부의 동작중 발생하는 신호를 리드하기 위한 리드선일 수도있다. ADC(50)는 감지부(60)로부터 입력되는 아날로그 형태의 감지신호를 발진기(40)로부터 출력되는 클럭펄스 입력에 따라 디지털 형태의 감지데이터로 변환하여 출력한다.

데이터 래치부(120)는 제어부인 MPU(110)로부터 출력되는 12비트의 입력 트리거 레벨 데이터를 일시 저장하는 역할을 수행하는 것으로 도 5에 도시한 바와 같이 2개의 "74HC174"로 구현할 수 있다. 한편 레벨 비교부(70)는 ADC(50)로부터 입력되는 감지데이터의 레벨이 데이터 래치부(120)에서 출력되는 입력 트리거 레벨 이상 혹은 이하일 경우 각각 메모리 클럭 발생을 위한 포지티브 슬로프 펄스와 네가티브 슬로프 펄스를 발생하여 출력한다. 이러한 레벨 비교부(70)는 도 5에 도시한 바와 같이 3개의 비교기("74HC85")로 구성할 수도 있으며 시스템 사양에 맞게 하나 혹은 두 개의 비교기로 구성할 수 있다. 이는 발생하고자 하는 펄스의 종류(포지티브 슬로프 펄스와 네가티브 슬로프 펄스)에 맞게 가변 가능하다는 의미이다.

한편 메모리 클럭 발생부(80)는 레벨 비교부(70)로부터 출력되는 포지티브 슬로프 펄스와 네가티브 슬로프 펄스중 어느 하나의 펄스신호와 MPU(110)로부터 출력되는 진단개시명령이 입력되는 경우 상기 발진기(40)로부터 입력되는 클럭펄스를 메모리 클럭펄스로 출력한다. 이러한 메모리 클럭 발생부(80)는 도 4에 도시한 바와 같이 MPU(110)로부터 출력되는 진단 개시명령을 클럭 입력으로 하여 소정 기간동안 활성화되는 진단 개시신호를 출력하기 위한 제 1 플립플롭(81)과, 상기 레벨 비교부(70)로부터 출력되는 포지티브 슬로프 펄스를 클럭 입력으로 하여 상기 활성화된 진단 개시신호를 래치 출력하기 위한 제 2 플립플롭(84)과, 상기 레벨비교부(70)로부터 출력되는 네가티브 슬로프 펄스를 클럭 입력으로 하여 상기 활성화된 진단 개시신호를 래치 출력하기 위한 제 3 플립플롭(82)과, 상기 발진기(40)로부터 출력되는 클럭펄스를 클럭 입력으로 하여 상기 활성화된 진단 개시신호를 상기 멀티플렉서(88)로 래치 출력하는 프리-런(free-run)용 플립플롭(86)과, 적어도 상기 제 2 및 제 3 플립플롭(84,82), 프리-런용 플립플롭(86)의 출력을 입력신호로 가지되 그 중 어느 하나의 신호를 상기 MPU(110)로부터 출력되는 선택신호(select)에 따라 출력하는 멀티플렉서(MUX)(88) 및 상기 클럭펄스(OSC)와 멀티플렉서(88)의 출력을 논리곱하여 메모리 클럭펄스(FIFO WRITE)를 발생하는 앤드게이트(89) 소자를 포함한다.

그리고 메모리(90)는 상기 메모리 클럭 발생부(80)에서 출력되는 메모리 클럭펄스 입력에 따라 ADC(50)의 출력인 12비트의 감지데이터를 라이트 저장한다. 이러한 메모리(90)는 선입선출방식(FIFO) 메모리로서 라이트되는 감지데이터의 수에 따라 하프(half) 혹은 풀(full) 플래그 비트 정보가 MPU(110)와 종료신호 발생부(100)로 전송된다.

종료신호 발생부(100)는 상기 메모리(90)로부터 출력되는 플래그 비트 정보에 따라 상기 메모리 클럭 발생부(80)를 비활성상태로 전환시키기 위한 진단 종료신호(STOP)를 발생시킨다. 이러한 진단 종료신호(STOP)에 의해 메모리 클럭 발생부(80)에 포함된 플립플롭들은 리셋된다. 참고적으로 상기 종료신호 발생부(100)는 도 5에 도시한 바와 같이 "74HC152"와 인버터로 구성할 수 있다.

마지막으로 제어부인 MPU(110)는 작업자 명령(퍼스널 컴퓨터를 통해 전송됨)에 따라 적어도 입력 트리거 레벨 데이터와 진단 개시명령 및 선택신호의 발생을 제어하고, 상기 플래그 비트 정보에 따라 메모리(90)에 기록된 데이터를 리드하여 인터페이스부를 통해 퍼스널 컴퓨터(PC)로 전송한다. 이러한 MPU(110)는 엔진 진단장치의 동작을 전반적으로 제어하는데, 본 발명의 실시예에서처럼 트리거 레벨을 설정하고 진단 개시명령을 출력한후에 메모리에 기록된 데이터를 리드하기 전까지 엔진의 다른 부분에서 발생하는 신호들을 감시하는 역할을 수행한다.

이하 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 엔진 진단용 신호발생장치의 동작을 설명하면, 우선 발진기(40)로부터 발진된 클럭 펄스는 메모리 클럭 발생부(80)의 앤드게이트(89)와 ADC(50)로 입력된다. 작업자의 명령에 따라 입력 트리거 레벨과 슬로프가 결정되고 진단개시명령이 입력되면, MPU(110)는 작업자에 의해 설정된 입력 트리거 레벨 데이터를 데이터 래치부(120)에 전송하는 한편, 설정된 슬로프 신호를 선택출력하기 위한 선택신호(SELECT)를 메모리 클럭 발생부(80)의 멀티플렉서(88)로 출력한다. 그리고 진단 개시명령을 하나의 펄스 형태로 메모리 클럭 발생부(80)의 제 1 플립플롭(81)으로 출력한다. 그러면 상기 제 1 플립플롭(81)에서는 "하이"레벨의 진단 개시신호가 메모리 클럭 발생부(80)내의 플립플롭들(82,84,86)로 입력된다.

한편 점화 플러그의 동작상태를 진단하기 위해 점화 코일에 부착된 감지부(60)로부터 입력되는 아날로그 형태의 감지신호는 ADC(50)에서 디지털 형태의 감지데이터로 변환되어 비교기(70)로 입력된다. 그러면 비교기(70)에서는 ADC(50)로부터 출력되는 감지데이터의 레벨이 데이터 래치부(120)에서 출력되는 입력 트리거 레벨 이상 혹은 이하이면 그에 따라 메모리 클럭 발생을 위한 포지티브 슬로프 펄스와 네가티브 슬로프 펄스를 발생한다. 이러한 포지티브 및 네가티브 슬로프 펄스는 각각 제 2 플립플롭(84)과 제3 플립플롭(82)의 클럭단으로 입력되기 때문에 멀티플렉서(88)의 입력단에는 "하이"레벨의 네가티브 슬로프 시작신호와 포지티브 슬로프 시작신호가 입력된다. 만약 작업자에 의해 포지티브 슬로프 설정명령이 있었다면 멀티플렉서(88)에서는 "하이"레벨의 포지티브 슬로프 시작신호가 출력됨으로서, 앤드게이트(89)에서는 결과적으로 발진기(40)에서 발생된 클럭 펄스가 출력되어 피포 메모리(90)에 메모리 클럭펄스로서 인가된다.

따라서 피포 메모리(90)에는 ADC(50)로부터 출력되는 감지데이터가 상기 메모리 클럭 펄스에 동기되어 라이트된다. 이와 같이 메모리(90)에 감지데이터가 라이트되면서 플래그 비트 정보가 "풀"상태를 지시하게 되면 종료신호 발생부(100)는 메모리 클럭 발생부(80)를 비활성상태로 전환시키기 위한 진단 종료신호(STOP)를 발생하여 출력한다. 이러한 진단 종료신호(STOP)신호는 메모리 클럭 발생부(80)내의 플립플롭들을 리셋시킴으로서 메모리 클럭 펄스의 발생은 정지되고, 그에 따라서 감지데이터의 메모리(90) 라이트 동작은 정지된다.

한편 MPU(110)는 상기 플래그 비트 정보가 "풀" 상태를 지시하면 메모리(90)에 저장된 데이터를 리드하여 퍼스널 컴퓨터(30)로 전송함으로서, 도 2에 도시한 바와 같은 파형이 표시장치에 표시됨으로서, 작업자는 현재 점화 플러그의 동작상태에 따른 진단을 할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 엔진을 진단하기 위한 신호를 소프트웨어적으로발생시키던 종래의 엔진 진단장치와는 달리 하드웨어 구성으로 엔진의 동작을 진단하기 위한 신호를 발생시킴으로서, MPU(110)가 트리거 레벨과 진단 개시명령을 출력한후 메모리 풀 플래그 비트가 입력되기 전까지 다른 엔진의 동작상태를 감시할 수 있는 장점을 가진다. 그리고 진단신호발생을 하드웨어 구성으로 처리함으로서 MPU(110)의 부하처리 부담을 경감시켜 주는 동시에 고속으로 진단신호를 발생시킬 수 있다.

이하 상술한 엔진 진단용 신호발생장치에 듀티 측정을 위한 구성을 추가하는 경우의 엔진 진단용 신호발생장치에 대하여 기술하면,

우선 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 엔진 진단용 신호발생장치에 추가되는 듀티 측정부의 상세 회로도를 도시한 것이며, 도 7은 도 6에 도시된 듀티 측정부의 동작 타이밍도를 예시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 듀티 측정부는 크게 피측정 대상체(예를 들면 에어 밸브 혹은 연료 밸브)로부터 출력되는 입력신호(SIG) 레벨을 반전시키기 위한 인버터(U3A)와, 상기 MPU(110)로부터 듀티 클럭펄스(DUTYCLK) 입력시 듀티 측정 개시명령 데이터(AD0)를 래치 출력하여 듀티 측정 개시신호(DTSTART)를 발생하는 D플립플롭(U5A)과, 상기 입력신호(SIG)와 반전된 입력신호(/SIG) 및 듀티 측정 개시신호(DTSTART)를 논리연산하여 포지티브 듀티 구간(PDUTY)과 네가티브 듀티 구간(NDUTY)내에 존재하는 내부 클럭 펄스(PCLK, NCLK)를 발생하는 펄스 발생부 및 상기 펄스 발생부로부터 출력되는 듀티 구간내의 내부 클럭펄스(PCLK, NCLK)를 카운트 출력하기 위한 카운터(U1, U6)부와, 상기 카운터(U1,U6)부의 출력을 상기MPU(110)로 래치 출력하기 위한 데이터 래치부(U8∼U11)를 포함한다.

한편 상기 펄스 발생부는 상기 입력신호(SIG)와 반전된 입력신호(/SIG)를 각각 클럭 입력으로 하여 상기 듀티 측정 개시신호(DTSTART)를 래치 출력하여 포지티브 듀티 시작신호(PDSTART)와 네가티브 듀티 시작신호(NDSTART)를 각각 발생하는 D플립플롭들(U5B, U2A)과, 상기 반전된 입력신호(/SIG)와 입력신호(SIG)를 각각 클럭 입력으로 하여 상기 포지티브 듀티 시작신호(PDSTART)와 네가티브 듀티 시작신호(NDSTART)를 래치하여 각각 포지티브 듀티 종료신호(PDSTOP)와 네가티브 듀티 종료신호(NDSTOP)를 발생하는 D플립플롭들(U7A, U2B)과, 반전된 포지티브 듀티 종료신호(/PDSTOP)와 포지티브 듀티 시작신호(PDSTART)신호를 논리곱하여 포지티브 듀티 구간을 지시하는 포지티브 듀티 신호(PDUTY)를 발생하는 앤드게이트(U4D)와, 반전된 네가티브 듀티 종료신호(/NDSTOP)와 네가티브 듀티 시작신호(NDSTART)를 논리곱하여 네가티브 듀티 구간을 지시하는 네가티브 듀티 신호(NDUTY)를 발생하는 앤드게이트(U4A)와, 상기 포지티브 듀티 신호와 시스템 내부 클럭(DTCLK)을 논리곱하여 포지티브 듀티 신호 구간동안의 내부 클럭 펄스(PCLK)를 발생하는 앤드게이트(U4C)와, 상기 네가티브 듀티 신호와 내부 클럭을 논리곱하여 네가티브 듀티 신호 구간동안의 내부 클럭 펄스(NCLK)를 발생하는 앤드게이트(U4B)를 포함한다.

상술한 구성의 듀티 측정부의 구성을 설명하면, MPU(110)는 작업자의 진단명령에 응답하여 하나의 듀티 클럭펄스(DUTYCLK)와 "하이"레벨의 듀티 측정 개시명령 데이터(AD0)를 출력하면 D플립플롭 U5A에서는 하이 레벨의 듀티 측정개시신호(DTSTART)가 도 7에 도시한 바와 같이 출력되어 D플립플롭 U2A와 U5B의 입력단에 인가된다. 따라서 피측정 대상체에서 발생된 입력신호(SIG)와 인버터에 의해 반전된 입력신호(/SIG)가 각각 상기 D플립플롭 U5B와 U2A에 인가되면 도 7에 도시한 바와 같은 포지티브 듀티 시작신호(PDSTART)와 네가티브 듀티 시작신호(NDSTART)가 발생되고, 그 후단에 위치하는 D플립플롭 U7A와 U2B에서는 도 7에 도시한 바와 같은 포지티브 듀티 종료신호(PDSTOP)와 네가티브 듀티 종료신호(NDSTOP)가 발생한다.

이와 같이 D플립플롭 U7A와 U5B, 그리고 U2B와 U2A에 의해 발생된 신호들을 논리곱하면 도 7에 도시한 바와 같은 포지티브 듀티 구간(PDUTY)과 네가티브 듀티 구간(NDUTY)을 지시하는 신호를 얻을 수 있으며, 이를 다시 앤드게이트 U4B와 U4C를 이용하여 시스템 내부 클럭(DTCLK)과 논리곱하면 각 듀티 구간내에서의 내부 클럭펄스 수를 카운트할 수 있다. 따라서, 카운터(U1,U6)에서는 포지티브 듀티 구간과 네가티브 듀티 구간내의 내부 클럭펄스(PCLK,NCLK)수를 카운트하여 출력하게 되면, MPU(110)에서는 데이터 래치부를 통해 카운트값을 리드하여 이를 시스템 내부 클럭(DTCLK)의 1펄스 주기값을 이용하여 환산하면 포지티브 듀티와 네가티브 듀티를 동시에 측정할 수 있게 되는 것이다.

따라서 MPU(110)는 환산된 네가티브 및 포지티브 듀티값을 퍼스널 컴퓨터(30)의 표시장치로 출력하여 줌으로서, 작업자는 포지티브 듀티 혹은 네가티브 듀티값을 선택적으로 혹은 모두 모니터할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 엔진 진단장치의 제어부가 트리거 레벨을 설정하고 진단 개시명령을 출력한후에 메모리에 기록된 데이터를 리드하기 전까지 엔진의 다른 부분에서 발생하는 신호들을 감시할 수 있기 때문에, 엔진 진단의 정확성을 기할 수 있는 이점이 있다. 아울러 하드웨어적으로 엔진 진단을 위한 신호를 고속 발생하기 때문에 상대적으로 신호 발생 프로그램 데이터의 사이즈를 소형화시켜 결과적으로는 제어부의 내부 메모리 활용성을 증진시킬 수 있는 이점이 있다.

또한 차량 종류에 상관없이 하나의 장비로서 모든 차량을 진단할 수 있는 장점이 있으며, 네가티브 듀티와 포지티브 듀티를 동시에 고속 측정할 수 있는 편리함이 있다.

한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

엔진 진단용 신호 발생장치에 있어서,

클럭펄스를 발생하기 위한 발진기와;

감지부로부터 입력되는 아날로그 형태의 감지신호를 상기 클럭펄스 입력에 따라 디지털 형태의 감지데이터로 변환하기 위한 신호 변환수단과;

입력 트리거 레벨 데이터를 일시 저장하기 위한 데이터 래치와;

상기 감지데이터의 레벨이 래치 출력되는 입력 트리거 레벨 이상일 경우 메모리 클럭 발생을 위한 포지티브 슬로프 펄스를 발생하는 레벨 비교부와;

상기 포지티브 슬로프 펄스와 진단 개시명령이 입력되는 경우 상기 발진기로부터 입력되는 클럭펄스를 메모리 클럭펄스로 출력하는 메모리 클럭 발생부와;

상기 메모리 클럭펄스 입력에 따라 상기 감지데이터를 라이트 저장하는 메모리와;

상기 메모리로부터 출력되는 플래그 비트 정보에 따라 상기 메모리 클럭 발생부를 비활성상태로 전환시키는 진단 종료신호를 발생시키는 종료신호 발생부와;

적어도 입력 트리거 레벨 데이터와 진단 개시명령의 발생을 제어하고 상기 플래그 비트 정보에 따라 메모리에 기록된 데이터를 리드하여 외부장치로 전송하기 위한 제어부;를 포함함을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호 발생장치.
청구항 1에 있어서, 상기 클럭 발생부는;

상기 제어부로부터 출력되는 진단 개시명령을 클럭 입력으로 하여 소정 기간동안 활성화되는 진단 개시신호를 출력하기 위한 제 1 플립플롭과;

상기 포지티브 슬로프 펄스를 클럭 입력으로 하여 상기 활성화된 진단 개시신호를 래치 출력하기 위한 제 2 플립플롭과;

상기 클럭펄스와 제 2 플립플롭의 출력을 논리곱하여 메모리 클럭펄스를 발생하는 게이트 회로;를 포함함을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호발생장치.
청구항 2에 있어서, 상기 플립플롭들은 상기 진단 종료신호에 의해 리셋됨을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호발생장치.
엔진 진단용 신호 발생장치에 있어서,

클럭펄스를 발생하기 위한 발진기와;

감지부로부터 입력되는 아날로그 형태의 감지신호를 상기 클럭펄스 입력에 따라 디지털 형태의 감지데이터로 변환하기 위한 신호 변환수단과;

입력 트리거 레벨 데이터를 일시 저장하기 위한 데이터 래치와;

상기 감지데이터의 레벨이 래치 출력되는 입력 트리거 레벨 이하일 경우 메모리 클럭 발생을 위한 네가티브 슬로프 펄스를 발생하는 레벨 비교부와;

상기 네가티브 슬로프 펄스와 진단개시명령이 입력되는 경우 상기 발진기로부터 입력되는 클럭펄스를 메모리 클럭펄스로 출력하는 메모리 클럭 발생부와;

상기 메모리 클럭펄스 입력에 따라 상기 감지데이터를 라이트 저장하는 메모리와;

상기 메모리로부터 출력되는 플래그 비트 정보에 따라 상기 메모리 클럭 발생부를 비활성상태로 전환시키는 진단 종료신호를 발생시키는 종료신호 발생부와;

적어도 입력 트리거 레벨 데이터와 진단 개시명령의 발생을 제어하고 상기 플래그 비트 정보에 따라 메모리에 기록된 데이터를 리드하여 외부장치로 전송하기 위한 제어부;를 포함함을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호 발생장치.
청구항 4에 있어서, 상기 클럭 발생부는;

상기 제어부로부터 출력되는 진단 개시명령을 클럭 입력으로 하여 소정 기간동안 활성화되는 진단 개시신호를 출력하기 위한 제 1 플립플롭과;

상기 포지티브 슬로프 펄스를 클럭 입력으로 하여 상기 활성화된 진단 개시신호를 래치 출력하기 위한 제 2 플립플롭과;

상기 클럭펄스와 제 2 플립플롭의 출력을 논리곱하여 메모리 클럭펄스를 발생하는 게이트 회로;를 포함함을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호발생장치.
청구항 5에 있어서, 상기 플립플롭들은 상기 진단 종료신호에 의해 리셋됨을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호발생장치.
청구항 4에 있어서, 상기 메모리는 선입선출방식의 메모리이고, 상기 제어부가 선입선출방식의 메모리로부터 출력되는 하프(half) 혹은 풀(full) 플래그 비트정보에 따라 데이터를 리드함을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호발생장치.
엔진 진단용 신호 발생장치에 있어서,

클럭펄스를 발생하기 위한 발진기와;

감지부로부터 입력되는 아날로그 형태의 감지신호를 상기 클럭펄스 입력에 따라 디지털 형태의 감지데이터로 변환하기 위한 신호 변환수단과;

입력 트리거 레벨 데이터를 일시 저장하기 위한 데이터 래치와;

상기 감지데이터의 레벨이 래치 출력되는 입력 트리거 레벨 이상 혹은 이하일 경우 각각 메모리 클럭 발생을 위한 포지티브 슬로프 펄스와 네가티브 슬로프 펄스를 발생하는 레벨 비교부와;

상기 포지티브 슬로프 펄스와 네가티브 슬로프 펄스중 어느 하나의 펄스신호와 진단개시명령이 입력되는 경우 상기 발진기로부터 입력되는 클럭펄스를 메모리 클럭펄스로 출력하는 메모리 클럭 발생부와;

상기 메모리 클럭펄스 입력에 따라 상기 감지데이터를 라이트 저장하는 메모리와;

상기 메모리로부터 출력되는 플래그 비트 정보에 따라 상기 메모리 클럭 발생부를 비활성상태로 전환시키는 진단 종료신호를 발생시키는 종료신호 발생부와;

작업자 명령에 따라 적어도 입력 트리거 레벨 데이터와 진단 개시명령 및 선택신호의 발생을 제어하고 상기 플래그 비트 정보에 따라 메모리에 기록된 데이터를 리드하여 인터페이스부를 통해 퍼스널 컴퓨터로 전송하는 제어부;를 포함함을특징으로 하는 엔진 진단용 신호발생장치.
청구항 8에 있어서, 상기 메모리 클럭 발생부는;

상기 제어부로부터 출력되는 진단 개시명령을 클럭 입력으로 하여 소정 기간동안 활성화되는 진단 개시신호를 출력하기 위한 제 1 플립플롭과;

상기 레벨 비교부로부터 출력되는 포지티브 슬로프 펄스를 클럭 입력으로 하여 상기 활성화된 진단 개시신호를 래치 출력하기 위한 제 2 플립플롭과;

상기 레벨 비교부로부터 출력되는 네가티브 슬로프 펄스를 클럭 입력으로 하여 상기 활성화된 진단 개시신호를 래치 출력하기 위한 제 3 플립플롭과;

적어도 상기 제 2 및 제 3 플립플롭의 출력을 입력신호로 가지되 그 중 어느 하나의 신호를 상기 제어부로부터 출력되는 선택신호에 따라 출력하는 멀티플렉서와;

상기 클럭펄스와 멀티플렉서의 출력을 논리곱하여 메모리 클럭펄스를 발생하는 게이트 회로;를 포함함을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호발생장치.
청구항 9에 있어서, 상기 메모리 클럭 발생부는;

상기 발진기로부터 출력되는 클럭펄스를 클럭 입력으로 하여 상기 활성화된 진단 개시신호를 상기 멀티플렉서로 래치 출력하는 프리-런(free-run)용 플립플롭을 더 포함함을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호발생장치.
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서, 상기 플립플롭들은 상기 진단 종료신호에 의해 리셋됨을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호발생장치.
청구항 8에 있어서, 피측정 대상체로부터 출력되는 입력신호 레벨을 반전시키기 위한 인버터와;

상기 제어부로부터 듀티 클럭펄스(DUTYCLK) 입력시 듀티 측정 개시명령 데이터(AD0)를 래치 출력하여 듀티 측정 개시신호(DTSTART)를 발생하는 제 5 플립플롭과;

상기 입력신호와 반전된 입력신호 및 듀티 측정 개시신호를 논리연산하여 포지티브 듀티 구간과 네가티브 듀티 구간내에 존재하는 내부 클럭 펄스를 발생하는 펄스 발생부와;

상기 펄스 발생부로부터 출력되는 듀티 구간내의 내부 클럭펄스를 카운트 출력하기 위한 카운터부와;

상기 카운터부의 출력을 상기 제어부로 래치 출력하기 위한 데이터 래치부;를 더 포함함을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호발생장치.
청구항 12에 있어서, 상기 펄스 발생부는;

상기 입력신호(sig)와 반전된 입력신호(/sig)를 각각 클럭 입력으로 하여 상기 듀티 측정 개시신호를 래치 출력하여 포지티브 듀티 시작신호(PDSTART)와 네가티브 듀티 시작신호(NDSTART)를 각각 발생하는 제 6 및 제7 플립플롭과;

상기 반전된 입력신호(/sig)와 입력신호를 각각 클럭 입력으로 하여 상기 포지티브 듀티 시작신호(PDSTART)와 네가티브 듀티 시작신호(NDSTART)를 래치하여 각각 포지티브 듀티 종료신호(PDSTOP)와 네가티브 듀티 종료신호(NDSTOP)를 발생하는 제 7 및 제 8 플립플롭과;

반전된 포지티브 듀티 종료신호(/PDSTOP)와 포지티브 듀티 시작신호(PDSTART)신호를 논리곱하여 포지티브 듀티 신호(PDUTY)를 발생하는 제 1 논리곱 소자와;

반전된 네가티브 듀티 종료신호(/NDSTOP)와 네가티브 듀티 시작신호(NDSTART)를 논리곱하여 네가티브 듀티 신호(NDUTY)를 발생하는 제 2 논리곱 소자와;

상기 포지티브 듀티 신호와 내부 클럭을 논리곱하여 포지티브 듀티 신호 구간동안의 내부 클럭 펄스(PCLK)를 발생하는 제 3 논리곱 소자와;

상기 네가티브 듀티 신호와 내부 클럭을 논리곱하여 네가티브 듀티 신호 구간동안의 내부 클럭 펄스(NCLK)를 발생하는 제 4 논리곱 소자;를 포함함을 특징으로 하는 엔진 진단용 신호발생장치.