KR101164757B1 - 전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템 및 이의 사용방법 - Google Patents

전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템 및 이의 사용방법 Download PDF

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Abstract

대량으로 양산되는 전자제어장치의 검사 작업 중에 전자제어장치 내의 캐패시터의 오삽/미삽 여부와 불량 여부를 판독하는 시스템 및 이의 사용방법이 개시된다. 본 발명의 전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템은 저항(R1), 캐패시터(C1) 및 마이크로프로세서를 포함하는 전자제어장치; 상기 전자제어장치와 입출구단에 배치된 입력단자(Pin1) 및 출력단자(Pin2); 및 상기 전자제어장치와 통신선을 통하여 연결되는 외부 판독장치를 포함하되, 상기 입력단자와 출력단자는 서로 연결되어 있으며, 상기 마이크로프로세서의 출력단을 통하여 일정한 전압(Vpin1)을 인가하고, 지연시간 내의 경과시간(tMEAS)에 상기 마이크로프로세서의 입력단 전압(Vpin2)을 측정하여, 상기 캐패시터의 정전용량을 추출한다. 전자제어장치 내의 마이크로프로세서에서 캐패시터의 값을 자동적으로 측정하여 외부 판독장치로 전송하며, 외부 판독장치는 그 값을 판단하여 제품 내 캐패시터의 오삽/미삽 여부와 불량 여부를 자동적으로 판별하여 제품 불량을 검출하여, 제품의 양산성을 확보할 수 있다.

Description

전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템 및 이의 사용방법{CAPACITOR ERROR DETERMINATION SYSTEM OF ELECTRONIC CONTROL UNIT AND METHOD OF USING THE SAME}
본 발명은 전자제어장치의 캐패시터의 불량 판독 시스템 및 이의 사용방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대량으로 양산되는 전자제어장치의 검사 작업 중에 전자제어장치 내의 캐패시터의 오삽/미삽 여부와 불량 여부를 판독하는 시스템 및 이의 사용방법에 관한 것이다.
자동차에는 ECU(Electronic Control Unit)가 설치되어 있는데, 이는 엔진, 자동변속기, ABS(Anti-lock Break System) 등의 상태를 컴퓨터로 제어하는 전자제어 장치이다.
ECU는 애초의 개발 목적은 당시에는 점화시기와 연료분사, 공회전, 한계값 설정 등 엔진의 핵심 기능을 정밀하게 제어하는 것이었다. 그러나 차량과 컴퓨터 성능의 발전과 함께 자동변속기 제어를 비롯해 구동계통, 제동계통, 조향계통 등 차량의 모든 부분을 제어하는 역할까지 하고 있다
엔진제어를 예로 들면, 엔진의 회전수와 흡입 공기량, 흡입 압력, 액셀러레이터 개방 정도 등에 맞추어 미리 정해 놓은 점화시기 MAP(Manifold Absolute Pressure) 값과 연료분사 MAP 값 등을 조회하여 수온센서, 산소센서 등을 보정하고 인젝터의 개폐율을 조정한다. 이렇게 하여 연료의 분사량과 점화시기를 결정한다. 엔진이 망가지지 않도록 각 항목별 수치에 한계값이 설정되어 있다.
종래에는 대량으로 양산되는 전자제어장치의 불량 여부의 검사는 측정 점간에 전압과 저항치를 정적으로 측정하였다.
도 1은 종래기술에 따른 전자제어장치(1)의 불량 판독 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 입력단자(Pin1)에 입력 전압을 가하고 마이크로프로세서(5)는 시간과 상관없이 출력단자(Pin2)에서 출력 전압을 측정한다.
그런데, 캐패시터(C1)의 상태와 상관없이 출력단자(Pin2)의 전압값이 측정되어 캐패시터(C1)의 상태를 알 수가 없었다.
따라서 시간에 따라서 전압과 전류가 달라지는 캐패시터의 특성 불량 여부 및 동적으로 변화하는 검사를 하지 못하는 단점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전자제어장치 내의 마이크로프로세서에서 캐패시터의 값을 자동적으로 측정하여 외부 판독장비로 전송하며, 외부 판독장비는 그 값을 판단하여 제품 내 캐패시터의 오삽/미삽 여부와 불량 여부를 자동적으로 판별하여 캐패시터의 불량을 검출할 수 있는 전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템 및 이의 사용방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템은 저항(R1), 캐패시터(C1) 및 마이크로프로세서를 포함하는 전자제어장치; 상기 전자제어장치와 입출구단에 배치된 입력단자(Pin1) 및 출력단자(Pin2); 및 상기 전자제어장치와 통신선을 통하여 연결되는 외부 판독장치를 포함하되, 상기 입력단자와 출력단자는 서로 연결되어 있으며, 상기 마이크로프로세서의 출력단을 통하여 일정한 출력단 전압(Vpin1)을 인가하고, 지연시간 내의 경과시간(tMEAS)에 상기 마이크로프로세서의 입력단 전압(Vpin2)을 측정하여, 상기 캐패시터의 정전용량을 추출한다.
본 발명에 있어서, 상기 캐패시터의 정전용량은,
Figure 112010078130510-pat00001
(C1: 정전용량, R1: 저항, tMEAS: 경과시간, Vpin: 마이크로프로세서의 출력단 전압, Vpin2: 마이크로프로세서의 입력단 전압)의 수식에 의하여 결정될 수 있다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템의 사용방법은 저항(R1), 캐패시터(C1), 및 마이크로프로세서를 포함하는 전자제어장치의 출력단과 입력단을 연결하는 단계; 상기 전자제어장치의 마이크로프로세서는 자신의 출력단 전압을 출력하는 단계; 상기 마이크로프로세서는 상승 에지(edge) 후 지연시간 내의 경과시간에 자신의 입력단의 제1 전압값을 검출하는 단계; 상기 마이크로프로세서에서 읽어들인 입력단의 제1 전압값에 의하여 결정된 제1 정전용량 값을 통신선을 통하여 외부 판독장치로 전송하는 단계; 및 상기 외부 판독장치는 캐패시터의 오삽 또는 미삽 여부를 자동적으로 판별하는 단계를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 출력단 전압은 펄스 전압이며, 상기 마이크로프로세서는 펄스의 하강 에지(edge) 후 지연시간 내의 경과시간에 자신의 입력단의 제2 전압값을 검출하는 단계; 및 상기 마이크로프로세서에서 읽어들인 입력단의 제2 전압값에 의하여 결정된 제2 정전용량 값을 통신선을 통하여 상기 외부 판독장치로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 캐패시터의 제1 정전용량은,
Figure 112010078130510-pat00002
(C1: 정전용량, R1: 저항, tMEAS: 경과시간, Vpin: 마이크로프로세서의 출력단 전압, Vpin2: 마이크로프로세서의 입력단 전압)의 수식에 의하여 결정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전자제어장치 내의 마이크로프로세서에서 캐패시터의 값을 자동적으로 측정하여 외부 판독장치로 전송하며, 외부 판독장치는 그 값을 판단하여 제품 내 캐패시터의 오삽/미삽 여부와 불량 여부를 자동적으로 판별하여 제품 불량을 검출하여, 제품의 양산성을 확보할 수 있다.
또한, 종래기술은 전자제어장치에 사용된 캐패시터의 큰 편차의 불량 및 미삽만을 판별할 수 있었으나, 본 발명은 전자제어장치에 사용된 저항과 캐패시터의 전기적 특성의 이상 여부를 자동적으로 판별하여 제품의 양산성을 높일 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전자제어장치의 불량 판독 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어장치의 캐패시터의 불량 판독 시스템 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명에 일실시예에 따른 마이크로프로세서의 출력단 전압(입력전압, Vpin1)의 시간에 따른 전압값을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 마이크로프로세서의 입력단 전압(출력전압, Vpin2)의 시간에 따른 전압값을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 펄스 전압을 사용한 전자제어장치의 캐패시터의 불량 판독 시스템의 사용방법을 나타내는 순서도이다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어장치의 캐패시터의 불량 판독 시스템 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 양산되는 전자제어장치(11)의 출력단자(Pin2)는 전자제어장치(11)의 입력단자(Pin1)와 연결되어 있으며, 전자제어장치(11)의 마이크로프로세서(15)는 캔(CAN) 통신(16)을 통하여 외부의 판독장치(17)와 연결되어 있다.
마이크로 프로세서(15)의 출력단에 일정한 출력단 전압(Vpin1)을 가하면, 입력 전압(Vpin1)은 출력단자(Pin2)와 연결된 입력단자(Pin1)로 입력되며, 일정 시간(tMEAS) 후에 마이크로프로세스의 입력단 전압(Vpin2)을 측정한다.
도 3는 본 발명에 따른 마이크로 프로세서의 출력단 전압(입력전압, Vpin1)의 시간에 따른 전압값을 나타내며, 도 4는 본 발명에 따른 마이크로 프로세서의 입력단 전압(출력전압, Vpin2)의 시간에 따른 전압값을 나타낸다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 마이크로프로세서의 출력단 전압(입력전압, Vpin1)은 상승 에지(edge)를 갖는 전압 또는 상승 에지(edge)와 하강 에지(edge)를 갖는 펄스 전압이다. 이에 반하여, 마이크로 프로세서의 입력단 전압(출력전압, Vpin2)은 RC 회로에 의하여, 상승 에지(edge) 후 지연시간을 가지게 된다. 지연시간은 저항값(R1)과 캐패시터의 정전용량(C1)에 의해 결정되며, 저항값(R1)과 정전용량(C1)의 곱과 같은 시간간격이다. 이때, 지연시간 내의 측정시간(tMEAS)에서 마이크로프로세서의 입력단 전압(출력전압, Vpin2)를 측정하여, 캐패시터의 정전용량( C1)을 계산할 수 있다.
측정되는 정전용량(C1)의 값은 아래와 같다.
Figure 112010078130510-pat00003
정전용량(C1)의 상태에 따라서 마이크로프로세서의 입력단 전압(출력전압, VPin2)의 변화율이 달라지므로, 마이크로프로세서의 입력단 전압(출력전압, VPin2)을 통하여 캐패시터의 상태를 알 수 있다.
마이크로프로세서의 출력단의 전압은 펄스(pulse) 전압을 사용할 수 있다. 이는 온(on) 되었을 때에는 상승 에지(edge)를 가지며, 오프(off) 되었을 경우에는 하강 에지(edge)를 갖는다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 펄스 전압을 사용한 전자제어장치의 캐패시터의 불량 판독 시스템의 사용방법을 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 저항, 캐패시터, 및 마이크로프로세서를 포함하는 전자제어장치의 출력단과 입력단을 서로 연결(S1)한다.
전자제어장치의 마이크로프로세서는 자신의 출력단에 1개의 펄스(pulse) 전압을 출력(S2)한다.
펄스의 상승 에지(edge) 후 지연시간 내의 경과시간에 마이크로프로세서는 자신의 입력단의 제1 전압값을 검출(S3)하고 제1 정전용량 값을 계산한다.
펄스의 하강 에지(edge) 후 지연시간 내의 경과시간에 마이크로프로세서는 자신의 입력단의 제2 전압값을 검출(S4)하고 제2 정전용량 값을 계산한다.
마이크로프로세서에서 읽어들인 상기 두 개의 전압값과 정전용량 값은 통신선을 통하여 외부 판독장비로 전송(S5)한다.
외부 판독장비는 캐패시터의 오삽 또는 미삽 여부를 자동적으로 판별(S6)한다.
1, 11: 전자제어장치 5, 15: 마이크로프로세서
16: 캔(CAN) 통신 17: 판독장치

Claims (5)

  1. 출력단 전압(Vpin1)을 단자에 입력받는 저항(R1);
    상기 저항(R1)의 다른 단자에 병렬로 연결되어 접지되는 캐패시터(C1); 및
    상기 저항(R1)로 상기 출력단 전압(Vpin1)을 공급하고, 상기 캐패시터(C1)를 경유한 입력단 전압(Vpin2)을 측정하여, 지연시간 내의 경과시간(tMEAS)을 측정함으로써 상기 캐패시터(C1)의 정전용량을 추출하는 마이크로 프로세서를 포함하며,
    상기 캐패시터(C1)의 정전용량은
    Figure 112012010556228-pat00011

    (C1: 정전용량, R1: 저항, tMEAS: 경과시간, Vpin: 마이크로프로세서의 출력단 전압, Vpin2: 마이크로프로세서의 입력단 전압)
    의 수식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템.
  2. 삭제
  3. 출력단 전압(Vpin1)을 단자에 입력받는 저항(R1), 상기 저항(R1)의 다른 단자에 병렬로 연결되어 접지되는 캐패시터(C1), 및 상기 저항(R1)으로 상기 출력단 전압(Vpin1)을 공급하고, 상기 캐패시터(C1)를 경유하여 입력되는 입력단 전압(Vpin2)을 측정하여, 지연시간 내의 경과시간(tMEAS)을 측정함으로써 상기 캐패시터(C1)의 정전용량을 추출하는 마이크로 프로세서를 포함하는 전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템의 사용방법에 있어서,
    상기 마이크로 프로세서가 상기 저항(R1)로 출력전압을 공급하는 단계;
    상기 마이크로프로세서는 상승 에지(edge) 후 지연시간 내의 경과시간에 자신의 입력단의 제1 전압값을 검출하는 단계;
    상기 마이크로프로세서에서 읽어들인 입력단의 제1 전압값에 의하여 결정된 상기 캐패시터(C1)의 제1 정전용량 값을 통신선을 통하여 외부 판독장치로 전송하는 단계; 및
    상기 외부 판독장치는 캐패시터의 비정상적인 삽입(오(誤)삽(揷)) 또는 캐패시터의 미삽입(미(未)삽(揷)) 여부를 자동적으로 판별하는 단계를 포함하는 전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템의 사용방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 출력단 전압은 펄스 전압이며,
    상기 마이크로프로세서는 펄스의 하강 에지(edge) 후 지연시간 내의 경과시간에 자신의 입력단의 제2 전압값을 검출하는 단계; 및
    상기 마이크로프로세서에서 읽어들인 입력단의 제2 전압값에 의하여 결정된 제2 정전용량 값을 통신선을 통하여 상기 외부 판독장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템의 사용방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 캐패시터의 제1 정전용량은,
    Figure 112010078130510-pat00005

    (C1: 정전용량, R1: 저항, tMEAS: 경과시간, Vpin: 마이크로프로세서의 출력단 전압, Vpin2: 마이크로프로세서의 입력단 전압)
    의 수식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 전자제어장치의 캐패시터 불량 판독 시스템의 사용방법.
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