KR102622324B1 - 센서입력 오진단 방지타입 이그나이터 제어기 및 방법 - Google Patents

센서입력 오진단 방지타입 이그나이터 제어기 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 센서입력 오진단 방지타입 이그나이터 제어기(1)가 구현하는 센서입력 오진단 방지 방법은 ETC TPS 센서 입력 및 이그나이터 피드백 입력을 모니터링하면서 ETC TPS(100)의 자체 진단 감지에 따른 안전모드 진입 시 계산한 전압값 변화율로부터 ETC TPS 입력 변화율 급격 증가값과 이그나이터 전류 감지 전압 변화율 최대값을 확인하고, 그 결과로 ETC TPS 센서 입력을 ETC TPS 예측 값으로 대체하거나 또는 그대로 적용함으로써 주기적인 이그나이터 노이즈로 인해 영향을 받는 ETC TPS 센서 신호가 입력되는 ADC에서 센서입력 오진단 방지가 가능하고, 특히 이그나이터 전류 증폭 감지 모듈로 이그나이터 신호에 의한 커플링 신호인지 확인함으로써 제어기 내부 이그나이터 출력부의 주기성 노이즈에 따른 ETC TPS 센서 진단으로 시동이 꺼지기 전 안전모드를 진입할 수 있는 제어로 예기치 못한 엔진정지가 예방되는 특징이 구현된다.

Description

센서입력 오진단 방지타입 이그나이터 제어기 및 방법{Sensor Input Misdiagnosis Prevention type Igniter Controller and Method thereby}
본 발명은 제어기에 관한 것으로, 특히 ETC TPS의 센서 신호에 영향을 끼치는 주기적인 이그나이터 노이즈로 인한 센서입력 오진단 방지가 가능한 제어기의 오진단 방지 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량 제어기의 한 종류인 ECU(Engine Control Unit)는 ETC(Electronic Throttle Valve Controller) 및 이그나이터(Igniter)와 물리적인 전기회로를 형성하고, TPS(throttle position sensor)의 센서 신호에 따른 이그나이터 출력으로 이그나이터를 작동시켜 준다. 이 경우 상기 이그나이터(Igniter)는 1차 코일과 고전압의 2차 코일을 통해 배터리 전압을 약 30㎸ 이상으로 변압하여 실린더 내의 스파크플러그 갭(Sparkplug Gap) 사이에 불꽃을 생성해 주는 일종의 소형 변압기이다.
일례로 상기 ECU는 MCU(Micro Controller Unit), ADC(Analogue to Digital Converter) 및 이그나이터 출력부를 포함하고, 상기 ADC는 TPS와 연결되며, 상기 이그나이터 출력부는 이그나이터와 연결되고, 이그나이터 출력은 이그나이터의 2차 코일의 상호유도 작용을 위해 1차 코일에 전류를 흘려준다. 이 경우 상기 ADC는 MCU를 구성하는 부품이다.
그러므로 상기 ECU는 제어기 내부에서 ETC TPS 센서 노이즈 및 이그나이터 노이즈로부터 이그나이터 출력부가 영향을 받지 않도록 유지함이 중요하다.
이를 위해 상기 ETC TPS 센서는 자체 진단으로 이그나이터 출력부가 센서 노이즈 영향을 받지 않도록 하고, 상기 이그나이터는 자체 진단으로 이그나이터 출력부가 액추에이터 노이즈 영향을 받지 않도록 한다.
일본특개 JP2016-092534A (2016.05.23)
하지만, 상기 이그나이터는 액츄에이터가 고전류 사양인 특성상 ECU로 들어오는 ETC TPS 센서의 신호에 이그나이터 신호 커플링 노이즈를 발생시킬 수 있고, 상기 이그나이터 신호 커플링 노이즈는 상기 ECU가 ETC TPS 센서를 오진단하는 현상을 막지 못하게 한다.
이로 인하여 상기 ECU가 ETC TPS 신호를 잘못 받을 수 있고, 이는 ETC 모터 제어가 잘되지 않아 추종성 불량을 발생하면서 잘못된 공기량으로 엔진 연료 분사 또는 점화에도 영향을 미치게 된다.
나아가 상기 ECU는 주행 중 이그나이터 신호 커플링 노이즈로 인해 제어기 리셋(Reset)되는 경우, 시동이 꺼지는 엔진정지 발생으로 진행됨으로써 예기치 못한 큰 사고를 유발할 수도 있게 된다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 주기적인 이그나이터 노이즈로 인해 영향을 받는 ETC TPS 센서 신호가 입력되는 ADC에서 센서입력 오진단 방지가 가능하고, 특히 이그나이터 전류 증폭 감지 모듈로 이그나이터 신호에 의한 커플링 신호인지 확인함으로써 제어기 내부 이그나이터 출력부의 주기성 노이즈에 따른 ETC TPS 센서 진단으로 시동이 꺼지기 전 안전모드를 진입할 수 있는 제어로 예기치 못한 엔진정지가 예방되는 센서입력 오진단 방지타입 제어기 및 방법의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 센서입력 오진단 방지 방법은 제어기의 파워 리셋 후, 모니터링이 이루어진 ETC TPS의 ETC TPS 센서 입력 및 이그나이터의 이그나이터 피드백 입력에 대한 전압값 변화율을 계산하여 데이터로 저장되는 ADC 워치 독 모드 실행 단계; 상기 ETC TPS의 자체 진단이 확인되는 ETC TPS 센서 진단 감지 단계; 상기 ETC TPS 센서 진단 감지시 ETC의 최대 회전수 또는 최대 궤도값이 제한되는 안전모드 진입 단계; 상기 전압값 변화율을 통해 ETC TPS 입력 변화율의 급격 증가값과 이그나이터 전류 감지 전압 변화율의 최대값이 각각 확인되는 전압 변화율 판단 단계; 상기 ETC TPS 입력 변화율 급격 증가값과 상기 이그나이터 전류 감지 전압 변화율 최대값이 모두 설정값 이상으로 확인되면, 확인 시점에서 상기 ETC TPS 센서 입력을 ETC TPS 예측 값으로 대체하는 ETC TPS 예측 모드 실행 단계; 및 상기 ETC TPS 입력 변화율 급격 증가값과 상기 이그나이터 전류 감지 전압 변화율 최대값이 모두 설정값 미만으로 확인되면, 확인 시점에서 상기 ETC TPS 센서 입력을 적용하는 ETC TPS 추종 모드 실행 단계로 수행되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 이그나이터 피드백 입력은 상기 이그나이터의 작동에 따른 감지 전류를 전압값으로 환산한 데이터이며, 상기 모니터링은 상기 ETC의 일정 회전수 수준에서 밀리초(ms) 단위를 타임 인터벌로 하여 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 전압값 변화율의 계산은 전압값 변화율=[(A-B)/ΔT]*100, [상기 ETC TPS 센서 입력 및 상기 이그나이터 피드백 입력 각각이 상기 모니터링에 적용된 타임 인터벌(ΔT)에서, “A"는 타임 인터벌 이전의 과거 전압값, ”B"는 타임 인터벌 이후의 현재 전압값]을 적용하고, 상기 ETC TPS 센서 입력 및 상기 이그나이터 피드백 입력의 각각에 대해 구해준다.
바람직한 실시예로서, 상기 자체 진단의 감지 시점은 상기 이그나이터의 작동 주기이며, 상기 최대 회전수는 1000 RPM이고, 상기 최대 궤도값은 30%이다.
바람직한 실시예로서, 상기 ETC TPS 입력 변화율과 상기 이그나이터 전류 감지 전압 변화율은 상기 모니터링으로 저장된 데이터 중 상기 ETC TPS 센서 진단 감지의 시점 전후에 해당되는 데이터 범위에서 취득되며, 상기 데이터 범위는 +/- 1ms이고, 상기 ETC TPS 입력 변화율의 급격 증가값은 0.5V/0.1ms이며, 상기 이그나이터 전류 감지 전압 변화율의 최대값은 4V/0.1ms이다.
바람직한 실시예로서, 상기 ETC TPS 예측 모드 실행 단계는 이그나이터 신호 커플링 노이즈가 상기 ETC TPS 센서 입력에 영향을 끼쳤음이 확인되는 ETC TPS 노이즈 진단 단계, 및 엔진경고등을 점등하고, 상기 ETC TPS 센서 입력을 이그나이터 노이즈로 판단하여 무시하며, 상기 ETC TPS 센서 입력이 ETC TPS 예측 값으로 대체되고, 상기 ETC TPS의 자체 진단이 다시 확인되는 안전모드 해제 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 ETC TPS 추종 모드 실행 단계는 이그나이터 신호 커플링 노이즈가 상기 ETC TPS 센서 입력에 영향을 끼치지 않았음이 확인되는 ETC TPS 추종성 진단 단계, 및 엔진경고등을 점등하고, 워치독 비활성화에 따른 리셋 후 상기 제어기의 파워 리셋으로 복귀되는 워치독 리셋 단계로 수행된다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 센서입력 오진단 방지타입 제어기는 이그나이터 출력부를 통한 이그나이터의 작동에 따른 이그나이터 피드백 입력이 생성되는 ADC 피드백 생성부; 상기 이그나이터 피드백 입력과 함께 ETC TPS의 ETC TPS 센서 입력이 들어오는 ADC 모니터링부; 및 상기 ADC 모니터링부가 구비된 ADC의 모니터링으로 상기 ETC TPS 센서 입력과 상기 이그나이터 피드백 입력의 계산된 전압값 변화율을 데이터로 저장하고, 상기 전압값 변화율로부터 ETC TPS 입력 변화율 급격 증가값과 이그나이터 전류 감지 전압 변화율 최대값을 설정값과 비교하여 상기 ETC TPS 센서 입력을 유지해 주거나 또는 ETC TPS 예측 값으로 대체하는 MCU가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 ADC 피드백 생성부는 상기 이그나이터 출력부의 전류와 상기 이그나이터의 전류로 션트저항 양단 전압을 생성하는 션트저항 소자, 및 상기 션트저항 양단 전압을 입력으로 하고, 이그나이터의 작동에 따른 감지 전류를 전압값으로 환산하여 상기 이그나이터 피드백 입력을 출력해 주며, 상기 ADC와 물리적 전기회로를 형성하는 전류감지 증폭기로 구성된다.
이러한 본 발명의 센서입력 오진단 방지가 가능한 제어기는 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째, 제어기에서 주기적인 이그나이터 노이즈로 영향을 받는 ETC TPS의 센서신호 입력에 대한 오진단 방지가 가능하다. 둘째, 이그나이터의 영향이 배제됨으로써 안전모드를 진입할 수 있는 제어가 제어기를 통해 가능하게 된다. 셋째, 이그나이터 전류 증폭 감지 모듈을 적용하여 이그나이터 신호에 의한 커플링 신호인지 확인함으로써 ETC TPS에 대한 ADC의 오진단이 예방될 수 있다. 넷째, ADC의 오진단 예방이 이그나이터 전류 증폭 감지 모듈로 이그나이터 신호에 의한 커플링 신호인지 확인하여 오진단을 막을 수 있다, 다섯째, ETC TPS 센서 진단으로 인하여 시동이 꺼지기 전 안전모드를 진입할 수 있는 제어가 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 센서입력 오진단 방지타입 제어기의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제어기에 적용된 이그나이터 전류 모니터링부의 회로 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 제어기가 수행하는 센서입력 오진단 방지 방법의 순서도이며, 도 4는 본 발명에 따른 제어기의 이그나이터 동작구간 선도의 예이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, 이그나이터 제어기(1)는 이그나이터 커플링 노이즈 검출 장치(10)를 포함한다. 이 경우 상기 이그나이터 제어기(1)는 엔진제어기인 ECU(Engine Control Unit)이다.
일례로 상기 이그나이터 제어기(1)는 MCU(Micro Controller Unit)(3), ADC(Analogue to Digital Converter)(5) 및 이그나이터 출력부(7)를 포함하고, 상기 MCU(3)는 ADC(5) 및 이그나이터 출력부(7)를 제어하며, 상기 ADC(3)는 TPS 입력라인(9)으로 ETC TPS(100)의 센서값을 아날로그에서 디지털로 신호 변환하고, 상기 이그나이터 출력부(5)는 ADC 전압값에 맞춰 이그나이터(200)로 보내지는 이그나이터 출력(즉, 전류값)을 생성한다. 이 경우 상기 ADC(5)는 FADC(Flash Analog-Digital Converter)일 수 있으며, 상기 이그나이터 출력부(7)는 로우측 드라이버(Low Side Driver)로 작동된다.
특히 상기 MCU(3)는 센서 신호라인(9)을 통해 ADC(5)로 들어오는 ETC TPS 센서 입력과 피드백 신호라인(29)을 통해 ADC(5)로 들어오는 이그나이터 피드백 입력을 모니터링하고, 상기 ETC TPS 센서 입력과 상기 이그나이터 피드백 입력의 각각에 대해 모니터링의 타임 인터벌(예, 0.1ms)로 과거 ADC 전압값과 현재 ADC 전압값을 구분하면서 이들 두 값으로 계산한 전압값 변화율 데이터로 메모리에 저장한다. 이 경우 상기 전압값 변화율은 ETC TPS 입력 변화율과 이그나이터 전류 감지에 따른 이그나이터 전압 변화율로 구분된다.
일례로 상기 이그나이터 커플링 노이즈 검출 장치(10)는 ADC 피드백 생성부(20)와 ADC 모니터링부(30)로 이루어진다.
특히 상기 ADC 피드백 생성부(20)는 션트저항 소자(21)와 전류감지 증폭기(23)를 포함하고, 제어기(1)의 이그나이터 출력부(7)와 이그나이터(200) 사이에서 피드백 신호라인(29)을 통해 물리적 전기 회로를 형성한다.
그리고 상기 ADC 모니터링부(30)는 순방향 바이어스가 되어 전압강하를 발생하는 VDD 보호 다이오드와 VSS 보호 다이오드를 포함한다.
일례로 상기 ETC TPS(throttle position sensor)(100)는 ETC(Electronic Throttle Valve Controller)에 의한 쓰로틀 개도를 검출하는 쓰로틀 각도 센서로서, 이그나이터 노이즈 대비 전압의 변화율이 극히 작은 특성을 갖는다.
일례로 상기 이그나이터(Igniter)(200)는 이그나이터 제어기(1)의 이그나이터 출력부(7) 및 배터리(300)(도 2 참조)와 물리적 전기 회로를 형성하고, 이그나이터 출력부(7)의 출력을 통해 온/오프(On/Off) 제어됨으로써 실린더 내의 스파크플러그 갭(Sparkplug Gap) 사이에 불꽃을 생성한다. 이 경우 상기 배터리(300)는 12V 배터리이다.
도 2의 상기 ADC 피드백 생성부(20)를 참조하면, 상기 션트저항 소자(21)와 상기 전류감지 증폭기(23) 및 상기 피드백 신호라인(29)이 갖는 전기 회로 구성을 예시한다.
일례로 상기 션트저항 소자(21)는 이그나이터 출력부(7)의 출력(즉, 전류값)과 배터리(300)와 연결된 이그나이터(200)의 부하(즉, 전류값)을 입력를 션트저항 양단 전압(Vshunt)으로 생성한다.
일례로 상기 전류감지 증폭기(23)는 션트저항 소자(21)의 션트저항 양단 전압(Vshunt)을 Vin+와 Vin-로 하여 Vin+와 Vin-의 차를 증폭시킨 Vout을 출력으로 하는 연산증폭기인 OPAMP이고, 저항 소자(25)와 출력 소자(26)를 포함하며, 상기 출력 소자(26)는 Vin+/Vin-를 입력으로 하면서 정측전원(5V)과 부측전원(5V,접지)으로 Vout을 출력하여 준다. 이 경우 상기 Vin-는 이그나이터 출력부(7) 측 전류를 환산한 전압값이며, 상기 Vin+는 이그나이터(200) 측 전류를 환산한 전압값이고, 상기 Vout은 이그나이터 전류 감지 전압 변화율을 계산하도록 ADC(5)로 입력되는 과거/현재 ADC 전압값이다.
일례로 상기 피드백 신호라인(29)은 전류감지 증폭기(23)의 출력단(즉, 출력 소자(26)의 Vout)을 제어기(1)의 MCU(3) 또는 ADC(5)와 연결함으로써 전류감지 증폭기(23)의 출력인 Vout이 이그나이터 피드백 입력으로 전송되도록 한다.
한편 도 3을 참조하면, 상기 이그나이터 제어기(1)가 수행하는 센서입력 오진단 방지 방법은 S10의 제어기 동작 단계, S20의 ADC 워치 독 모드 단계, S30의 ETC TPS 센서 진단 감지 단계, S40의 안전모드 진입 단계, S50의 전압 변화율 판단 단계, S60의 ETC TPS 예측 모드 단계, S70의 ETC TPS 추종 모드 단계로 수행된다.
따라서 상기 센서입력 오진단 방지 방법은 ETC TPS 센서 진단으로 인하여 시동이 꺼지기 전 안전모드를 진입할 수 있는 제어가 가능하며, 이그나이터 전류 증폭 감지 모듈을 적용하여 이그나이터 신호에 의한 커플링 신호인지 확인하여 오진단을 막아 줄 수 있다.
이하 상기 이그나이터 제어기(1)는 제어기(1)로 설명된다.
일례로 상기 제어기 동작(S10)은 도 1의 제어기(1)의 작동으로서, 동작시점에서 제어기 전원을 리세(Reset)함으로써 MCU(3), ADC(5) 및 이그나이터 출력부(7)를 초기화 시켜 준다.
구체적으로 상기 ADC 워치 독 모드(S20)는 S21의 워치독 활성화(Watch Dog Enable) 단계, S22의 워치독 진행을 통한 ETC TPS 데이터 및 이그나이터 피드백 데이터에 처리 단계로 수행된다. 이 경우 상기 워치독 활성화(S21)는 제어기(1)(즉, MCU(3) 또는 ADC(5))에서 이그나이터 신호에 의한 커플링 신호가 ETC TPS(100)에 끼치는 악영향을 판단해 주는 센서입력 오진단 방지가 실행됨을 의미한다.
도 1을 참조하면, 상기 MCU(3)는 ETC TPS(100)가 센서 신호라인(9)을 통해 ADC(5)로 보내주는 ETC TPS 센서 입력 및 ADC 피드백 생성부(20)가 피드백 신호라인(29)을 통해 ADC 모니터링부(30)로 보내주는 이그나이터 피드백 입력을 확인한다.
그러므로 상기 워치독 진행을 통한 ETC TPS 데이터 및 이그나이터 피드백 데이터에 처리(S22)는, 상기 ADC 모니터링부(30)(즉, MCU(3))는 ETC TPS 센서 입력과 이그나이터 피드백 입력을 실시간 모니터링 진행하면서 전압값 변화율 계산 및 데이터 저장을 수행한다.
특히 상기 모니터링은 소정 시간 간격으로 600000RPM(Revolution Per Minute) 수준으로 수행되며, 전압값 변화율 계산식을 사용한다.
전압값 변화율 계산식: K=[(A-B)/ΔT]*100
여기서 “K"는 전압값 변화율, ”A"는 센서 입력과 이그나이터 피드백 입력의 각각에 대한 ΔT 이전의 과거 ADC 전압값, “B"는 센서 입력과 이그나이터 피드백 입력의 각각에 대한 ΔT 이후의 현재 ADC 전압값, ”ΔT“는 타임 인터벌로 약 0.1ms로 설정된다.
그 결과 전압값 변화율은 “0.?V/0.1ms“으로 계산되어 ETC TPS 센서 입력 변화율로 메모리에 저장되거나 “?V/0.1ms“으로 계산되어 이그나이터 입력 변화율로 메모리에 저장된다.
일례로 상기 ETC TPS 센서 진단 감지(S30)는 ETC TPS(100)가 자체적으로 실행하는 자체 진단을 제어기(1)(즉, MCU(30)에서 인지함을 의미한다. 이 경우 상기 제어기(1)는 RPM 연동을 위해 ETC TPS 센서 진단 시점이 이그나이터(200)의 작동 주기에 발생하였는지 확인하고, 만약 진단 시점이 이그나이터 작동 주기에 발생하지 않았다면 필요한 경우 리셋(Reset) 시켜준다.
일례로 상기 안전모드 진입(S40)은 ETC TPS(100)의 자체 진단에 따른 대응 모드로서, 상기 안전모드는 회전수를 Max 1000 RPM으로 제한하면서 ETC 궤도값을 Max 30%로 제한하여 준다. 이 경우 상기 안전모드는 주기적인 이그나이터 신호 커플링 노이즈의 발생으로부터 ADC(5)의 ETC TPS 센서 입력이 받는 영향을 방지하기 위함이다.
구체적으로 상기 전압 변화율 판단(S50)은 S51의 진단발생시점에서 ETC TPS 입력 변화율 확인 단계, S52의 ETC TPS 입력 변화율 판단 단계, S53의 이그나이터 전압 변화율 판단 단계로 수행된다.
일례로 상기 진단발생시점에서 ETC TPS 입력 변화율 확인(S51)은 전압값 변화율이 0.1ms 단위로 계속 측정되어 저장되는 상태에서 진단 발생 시점 전후로 1ms 범위의 데이터를 이그나이터 신호 커플링 노이즈 데이터로 취득하고, 상기 이그나이터 신호 커플링 노이즈 데이터에서 전압값 변화율(K)로 구분된 ETC TPS 센서 입력 변화율과 이그나이터 입력 변화율을 각각 확인한다.
도 4를 참조하면, 상기 이그나이터 입력 변화율은 이그나이터(200)의 동작 온 구간(ON) 대비 동작 오프 구간(OFF)에서 약 4V/0.1ms 이상의 이그나이터 전류 감지 전압 변화율로 발생됨을 예시 한다.
일례로 상기 ETC TPS 입력 변화율 판단(S52) 및 상기 이그나이터 전압변화율 판단(S53)은 각각 입력 변화율 판단식과 전압변화율 판단식을 적용한다.
입력 변화율 판단식: D>d?
전압변화율 판단식: E>e?
여기서 “D"는 진단발생시점 간격에서 ETC TPS 입력 변화율 급격 증가값이고, ”d"는 ETC TPS 입력 변화율 증가 설정값(Threshold)로서 약 0.5V/0.1ms이며, “E"는 진단발생시점 간격에서 이그나이터 전류 감지 전압 변화율 최대값이고, ”e"는 이그나이터 전류 감지 전압 변화율 최대 설정값(Threshold)로서 약 4V/0.1ms이다. 이 경우 상기 진단발생시점 간격은 +/- 1ms로 설정되며, 상기 변화율 최대값은 이그나이터 동작 오프 구간(도 4 참조)으로 확인된다.
그 결과 상기 ETC TPS 입력 변화율 급격 증가값(D)이 증가 설정값(d) 이상이면서 동시에 상기 이그나이터 전류 감지 전압 변화율 최대값(E)이 최대 설정값(e) 이상인 경우에 S60의 ETC TPS 예측 모드 단계로 진입한다.
일례로 상기 ETC TPS 예측 모드(S60)는 S61의 ETC TPS 노이즈 진단 단계, S62의 엔진경고등 점등 단계, S63의 안전모드 해제 단계로 수행된다.
이를 통해 상기 제어기(1)(즉, MCU(3) 또는 상기 ADC(5))는, 상기 ETC TPS 노이즈 진단(S61)으로 이그나이터(200)에서 주기적으로 발생된 이그나이터 신호 커플링 노이즈로부터 받은 영향을 확인하고, 상기 엔진경고등 점등(S62)으로 운전자가 ETC TPS 노이즈 진단 상황임을 인식하도록 하며, 상기 안전모드 해제(S63)로 이그나이터 노이즈로 판단되는 ETC TPS(100)의 해당 ADC 값을 무시하면서 이를 ETC TPS 예측 값으로 대체하여 준다. 이 경우 상기 엔진 경고등은 ETC TPS 노이즈 경고등일 수 있다.
반면 상기 ETC TPS 입력 변화율 급격 증가값(D)이 증가 설정값(d) 미만이거나 또는 상기 이그나이터 전류 감지 전압 변화율 최대값(E)이 최대 설정값(e) 미만인 경우에 S70의 ETC TPS 추종 모드 단계로 진입된다.
일례로 상기 ETC TPS 추종 모드(S70)는 S71의 ETC TPS 추종성 진단 단계, S72의 엔진경고등 점등 단계, S73의 워치독 비활성화(Watch Dog Disable)에 따른 워치독 리셋(Watch Dog Reset) 단계로 수행된다.
이를 통해 상기 제어기(1)(즉, MCU(3) 또는 상기 ADC(5))는, 상기 ETC TPS 추종성 진단(S61)으로 이그나이터(200)에서 주기적으로 발생된 이그나이터 신호 커플링 노이즈로부터 받은 영향이 없음을 확인하고, 상기 엔진경고등 점등(S72)으로 운전자가 ETC TPS 추종성 진단 상황임을 인식하도록 하며, 상기 워치독 리셋(S73))으로 이그나이터 노이즈의 영향이 없는 ETC TPS(100)의 해당 ADC 값을 그대로 적용하여 준다. 이 경우 상기 엔진 경고등은 ETC TPS 노이즈 경고등일 수 있고, 상기 워치독 비활성화(S73)는 제어기(1)(즉, MCU(3) 또는 ADC(5))에서 이그나이터 신호에 의한 커플링 신호가 ETC TPS(100)에 끼치는 악영향을 판단해 주는 센서입력 오진단 방지 모드가 중단됨을 의미한다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 센서입력 오진단 방지타입 이그나이터 제어기(1)가 구현하는 센서입력 오진단 방지 방법은 ETC TPS 센서 입력 및 이그나이터 피드백 입력을 모니터링하면서 ETC TPS(100)의 자체 진단 감지에 따른 안전모드 진입 시 계산한 전압값 변화율로부터 ETC TPS 입력 변화율 급격 증가값과 이그나이터 전류 감지 전압 변화율 최대값을 확인하고, 그 결과로 ETC TPS 센서 입력을 ETC TPS 예측 값으로 대체하거나 또는 그대로 적용함으로써 주기적인 이그나이터 노이즈로 인해 영향을 받는 ETC TPS 센서 신호가 입력되는 ADC에서 센서입력 오진단 방지가 가능하고, 특히 이그나이터 전류 증폭 감지 모듈로 이그나이터 신호에 의한 커플링 신호인지 확인함으로써 제어기 내부 이그나이터 출력부의 주기성 노이즈에 따른 ETC TPS 센서 진단으로 시동이 꺼지기 전 안전모드를 진입할 수 있는 제어로 예기치 못한 엔진정지가 예방된다.
1 : 이그나이터 제어기
3 : MCU(Micro Controller Unit)
5 : ADC(Analogue to Digital Converter)
7 : 이그나이터 출력부 9 : 센서 신호라인
10 : 이그나이터 커플링 노이즈 검출 장치
20 : ADC 피드백 생성부 21 : 션트저항 소자
23 : 전류감지 증폭기 25 : 저항 소자
26 : 출력 소자 29 : 피드백 신호라인
30 : ADC 모니터링부
100 : ETC TPS(throttle position sensor)
200 : 이그나이터(Igniter)
300 : 배터리

Claims (17)

  1. 제어기의 파워 리셋 후, 모니터링이 이루어진 ETC TPS(throttle position sensor)의 ETC TPS 센서 입력 및 이그나이터의 이그나이터 피드백 입력에 대한 전압값 변화율을 계산하여 데이터로 저장되는 ADC 워치 독 모드 실행 단계,
    상기 ETC TPS의 자체 진단이 확인되는 ETC TPS 센서 진단 감지 단계, 및
    상기 ETC TPS 센서 진단 감지시 ETC(Electronic Throttle Valve Controller)의 최대 회전수 또는 최대 궤도값이 제한되는 안전모드 진입 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 이그나이터 피드백 입력은 상기 이그나이터의 작동에 따른 감지 전류를 전압값으로 환산한 데이터인 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 모니터링은 상기 ETC(Electronic Throttle Valve Controller)의 일정 회전수 수준에서 밀리초(ms) 단위를 타임 인터벌로 하여 수행되는 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 전압값 변화율의 계산은
    전압값 변화율=[(A-B)/ΔT]*100, [상기 ETC TPS 센서 입력 및 상기 이그나이터 피드백 입력 각각이 상기 모니터링에 적용된 타임 인터벌(ΔT)에서, “A"는 타임 인터벌 이전의 과거 전압값, ”B"는 타임 인터벌 이후의 현재 전압값]을 적용하고,
    상기 ETC TPS 센서 입력 및 상기 이그나이터 피드백 입력의 각각에 대해 구해지는 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 자체 진단의 감지 시점은 상기 이그나이터의 작동 주기인 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 최대 회전수는 1000 RPM이고, 상기 최대 궤도값은 30%인 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  7. 제어기의 파워 리셋 후, ETC(Electronic Throttle Valve Controller)의 일정 회전수 수준에서 밀리초 단위를 타임 인터벌로 하여 모니터링이 이루어지고, ETC TPS(throttle position sensor)의 ETC TPS 센서 입력 및 이그나이터의 작동에 따른 감지 전류를 전압값으로 환산한 이그나이터 피드백 입력에 대한 전압값 변화율을 계산하여 데이터로 저장되는 ADC 워치 독 모드 실행 단계;
    상기 ETC TPS의 자체 진단이 상기 이그나이터의 작동 주기를 감지 시점으로 하여 확인되는 ETC TPS 센서 진단 감지 단계;
    상기 ETC TPS 센서 진단 감지시 ETC(Electronic Throttle Valve Controller)의 최대 회전수가 1000 RPM으로 제한되거나 또는 최대 궤도값이 30%로 제한되는 안전모드 진입 단계;
    상기 전압값 변화율을 통해 ETC TPS 입력 변화율의 급격 증가값과 이그나이터 전류 감지 전압 변화율의 최대값이 각각 확인되는 전압 변화율 판단 단계; 및
    상기 ETC TPS 입력 변화율의 급격 증가값과 상기 이그나이터 전류 감지 전압 변화율의 최대값이 모두 설정값(Threshold) 이상으로 확인되면, 확인 시점에서 상기 ETC TPS 센서 입력을 ETC TPS 예측 값으로 대체하는 ETC TPS 예측 모드 실행 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 전압값 변화율의 계산은
    전압값 변화율=[(A-B)/ΔT]*100, [상기 ETC TPS 센서 입력 및 상기 이그나이터 피드백 입력 각각이 상기 모니터링에 적용된 타임 인터벌(ΔT)에서, “A"는 타임 인터벌 이전의 과거 전압값, ”B"는 타임 인터벌 이후의 현재 전압값]을 적용하고,
    상기 ETC TPS 센서 입력 및 상기 이그나이터 피드백 입력의 각각에 대해 구해지는 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 ETC TPS 입력 변화율과 상기 이그나이터 전류 감지 전압 변화율은 상기 모니터링으로 저장된 데이터 중 상기 ETC TPS 센서 진단 감지의 시점 전후에 해당되는 데이터 범위에서 취득되는 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 데이터 범위는 +/- 1ms인 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 ETC TPS 입력 변화율의 증가 설정값(Threshold)은 0.5V/0.1ms이고, 상기 이그나이터 전류 감지 전압 변화율의 최대 설정값(Threshold)은 4V/0.1ms인 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  12. 청구항 7에 있어서, 상기 ETC TPS 예측 모드 실행 단계는
    이그나이터 신호 커플링 노이즈가 상기 ETC TPS 센서 입력에 영향을 끼쳤음이 확인되는 ETC TPS 노이즈 진단 단계, 및
    엔진경고등을 점등하고, 상기 ETC TPS 센서 입력을 이그나이터 노이즈로 판단하여 무시하며, 상기 ETC TPS 센서 입력이 ETC TPS 예측 값으로 대체되고, 상기 ETC TPS의 자체 진단이 다시 확인되는 안전모드 해제 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  13. 제어기의 파워 리셋 후, ETC(Electronic Throttle Valve Controller)의 일정 회전수 수준에서 밀리초 단위를 타임 인터벌로 하여 모니터링이 이루어지고, ETC TPS(throttle position sensor)의 ETC TPS 센서 입력 및 이그나이터의 작동에 따른 감지 전류를 전압값으로 환산한 이그나이터 피드백 입력에 대한 전압값 변화율을 계산하여 데이터로 저장되는 ADC 워치 독 모드 실행 단계;
    상기 ETC TPS의 자체 진단이 상기 이그나이터의 작동 주기를 감지 시점으로 하여 확인되는 ETC TPS 센서 진단 감지 단계;
    상기 ETC TPS 센서 진단 감지시 ETC(Electronic Throttle Valve Controller)의 최대 회전수가 1000 RPM으로 제한되거나 또는 최대 궤도값이 30%로 제한되는 안전모드 진입 단계;
    상기 전압값 변화율을 통해 ETC TPS 입력 변화율의 급격 증가값과 이그나이터 전류 감지 전압 변화율의 최대값이 각각 확인되는 전압 변화율 판단 단계; 및
    상기 ETC TPS 입력 변화율 급격 증가값과 상기 이그나이터 전류 감지 전압 변화율 최대값이 모두 설정값(Threshold) 미만으로 확인되면, 확인 시점에서 상기 ETC TPS 센서 입력을 적용하는 ETC TPS 추종 모드 실행 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 전압값 변화율의 계산은
    전압값 변화율=[(A-B)/ΔT]*100, [상기 ETC TPS 센서 입력 및 상기 이그나이터 피드백 입력 각각이 상기 모니터링에 적용된 타임 인터벌(ΔT)에서, “A"는 타임 인터벌 이전의 과거 전압값, ”B"는 타임 인터벌 이후의 현재 전압값]을 적용하고,
    상기 ETC TPS 센서 입력 및 상기 이그나이터 피드백 입력의 각각에 대해 구해지는 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 ETC TPS 추종 모드 실행 단계는
    이그나이터 신호 커플링 노이즈가 상기 ETC TPS 센서 입력에 영향을 끼치지 않았음이 확인되는 ETC TPS 추종성 진단 단계, 및
    엔진경고등을 점등하고, 워치독 비활성화(Watch Dog Disable)에 따른 리셋(Reset) 후 상기 제어기의 파워 리셋으로 복귀되는 워치독 리셋 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 센서입력 오진단 방지 방법.
  16. 이그나이터 출력부를 통한 이그나이터의 작동에 따른 이그나이터 피드백 입력이 생성되는 ADC 피드백 생성부;
    상기 이그나이터 피드백 입력과 함께 ETC TPS의 ETC TPS 센서 입력이 들어오는 ADC 모니터링부; 및
    상기 ADC 모니터링부가 구비된 ADC(Analogue to Digital Converter)의 모니터링으로 상기 ETC TPS 센서 입력과 상기 이그나이터 피드백 입력의 계산된 전압값 변화율을 데이터로 저장하고, 상기 전압값 변화율로부터 ETC TPS 입력 변화율 급격 증가값과 이그나이터 전류 감지 전압 변화율 최대값을 설정값(Threshold)과 비교하여 상기 ETC TPS 센서 입력을 유지해 주거나 또는 ETC TPS 예측 값으로 대체하는 MCU(Micro Controller Unit)
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 이그나이터 제어기.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 ADC 피드백 생성부는
    상기 이그나이터 출력부의 전류와 상기 이그나이터의 전류로 션트저항 양단 전압을 생성하는 션트저항 소자, 및
    상기 션트저항 양단 전압을 입력으로 하고, 이그나이터의 작동에 따른 감지 전류를 전압값으로 환산하여 상기 이그나이터 피드백 입력을 출력해 주며, 상기 ADC와 물리적 전기회로를 형성하는 전류감지 증폭기
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 이그나이터 제어기.
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