KR20070107732A - 연료 펌프의 작동을 제어하는 지능형 드라이버 모듈 - Google Patents

연료 펌프의 작동을 제어하는 지능형 드라이버 모듈 Download PDF

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KR20070107732A
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라일 스탠리 브라이언
토마스 마이클 바나스
존 스티븐 코완
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타이코 일렉트로닉스 코포레이션
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Abstract

차량의 연료 펌프(12)의 작동을 제어하는 드라이버 모듈(10)이 제공된다. 상기 드라이버 모듈(10)은 상기 연료 펌프로의 전력 전송을 스위칭하기 위한 스위칭 회로(20); 및 상기 차량의 구속 제어 모듈(RCM)(16)로부터 수신되는 적어도 하나의 신호에 따라 상기 스위칭 회로를 제어하기 위한 일련의 프로그램 가능한 명령을 실행하는 프로세서(34)를 포함한다.
연료 펌프, 작동 불능, 스위칭 회로, 프로세서

Description

연료 펌프의 작동을 제어하는 지능형 드라이버 모듈{INTELLIGENT DRIVER MODULE FOR CONTROLLING OPERATION OF A FUEL PUMP}
본 출원은 그 전체가 본 명세서에서 참조로서 인용되어 있는 2005년 3월 3일자 미국 가출원 제 60/658,091호에 대하여 우선권을 주장한다.
본 발명은 드라이버 모듈에 관한 것으로서, 특히, 연료 펌프의 작동을 제어하는 지능형 드라이버 모듈에 관한 것이다.
자동차는 상해 및/또는 화재의 위험 증가를 막기 위해 특정 긴급 상황 시 연료 펌프를 작동 불능으로 만드는 자동화 시스템을 필요로 한다. 종래 기술의 자동차에서는, 펄스 폭 변조(PWM) 스마트 연료 펌프 드라이버(SFPD) 모듈이 연료 펌프를 구동하도록 제공되어 있다. PWM 파워 트레인 제어 모듈(PCM)은 상기 SFPD 모듈을 제어하도록 제공된다. 별도의 관성 스위치가 상기 SFPD 모듈에 대한 전원을 제어하도록 사용되는바, 상기 관성 스위치는 상기 연료 펌프로 가는 전원을 차단하여 하나 또는 그 이상의 에어백이 전개되는 것과 같은 긴급 상황에서 상기 연료 펌프가 작동 불능이 되도록 한다. 상기 관성 스위치는 에어백 전개와 같은 특정의 긴급 상황을 감지하는 구속 제어 모듈(RCM)에 의해 제어된다. 상기 SFPD 모듈 및 상기 관성 스위치는 자동차의 추가 구성요소로서 비용을 추가시키고, 별도의 패키지, 설치 및 측정을 필요로 하는바, 이들은 현대 자동차 구조의 특성으로 인해 더욱 복잡해지고 있다.
상기 관성 스위치가 상기 연료 펌프를 작동 불능으로 만들고 나면, 상기 연료 펌프는 상기 관성 스위치가 리셋될 때까지 작동 불능 상태로 유지된다. 그러나, 상기 관성 스위치는 접근하기 어려울 수도 있다. 보통의 차량 운전자는 통상 상기 스위치를 리셋하는데 정비사의 도움을 필요로 하며, 차량의 상태에 관계없이, 차량을 견인해야 하는 경우도 종종 발생한다.
이러한 문제는 상기 관성 스위치 및 SFPD 모듈이 상기 PMW 드라이버 모듈에 추가되는 별도의 구성요소라는 것이다. 다른 문제는 자동차 운전자가 그의 평균 작업 기술 수준을 넘지 않는 방법을 사용하여 상기 연료 펌프의 작동 불능을 원상 복구시킬 수 없다는 것이다.
이러한 문제는 본 발명에 따른 지능형 연료 펌프 드라이버(IFPD) 모듈에 의해 해결되는바, 이는 연료 펌프를 작동하기 위한 차량의 파워 트레인 제어 모듈(PCM)로부터의 신호 및 하나 또는 그 이상의 에어백 전개와 같은 긴급 상황을 표시하는 차량의 구속 제어 모듈(RCM)로부터의 신호를 수신한다. 상기 RCM으로부터의 신호는 상기 IFPD 모듈이 연료 펌프를 작동 불능이 되도록 지시하며, 그에 따라 별도의 관성 스위치에 대한 필요성이 없어진다. 상기 연료 펌프의 작동 불능의 발생은 상기 IFPD 모듈의 메모리에 저장 및 시간 기록된다. 상기 차량의 운전자는 의도적인 동작을 통해 상기 연료 펌프의 작동 불능을 해제할 수도 있다. 상기 PCM 및 RCM으로부터 수신되는 신호가 신뢰성 있음을 보장하기 위한 보안 벽이 제공된다. 또한, 상기 IFPD 모듈은 상기 PCM 및/또는 RCM과의 통신 상태, 상기 IFPD 모듈에 의해 수신되는 신호의 내용 및/또는 상기 연료 펌프로의 전력 전송 상태를 표시하는 상태 신호를 출력한다.
이하에서는 본 발명을 첨부 도면을 참조로 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 개략도이다.
도 2A 및 도 2B는 본 발명에 따른 펌웨어의 순서도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 지능형 연료 펌프 드라이버(IFPD)는 차량의 구속 제어 모듈(RCM)이 연료 펌프를 작동 불능이 되도록 한다. 종래 기술의 관성 스위치 및 종래 기술의 스마트 연료 펌프 드라이버 모듈에 의해 제공되는 기능은 상기 IFPD 모듈에 의해 대체된다. 또한, 본 발명의 상기 IFPD 모듈은 전술한 종래 기술의 관성 스위치 및 종래 기술의 스마트 연료 펌프 드라이버 모듈에 의해 제공되는 기능에 더하여 추가의 기능을 제공한다. 본 발명에 따라, 상기 IFPD 모듈은 차량의 파워 트레인 제어 모듈(PCM) 및 RCM과 일체로 형성되어 상기 차량의 PCM 및 RCM으로부터 신호를 수신한다. 상기 PCM으로부터 수신되는 신호는 연료가 연료 펌프에 의해 분배되는 시기를 제어하도록 상기 연료 펌프로의 전력 전송을 제어하는 신호를 포함한다.
하나 또는 그 이상의 에어백의 전개와 같은 긴급 상황 발생 시, 상기 RCM은 상기 긴급 상황을 상기 IFPD 모듈에 통지하는 신호를 생성 및 전달한다. 상기 RCM은 상황 발생시 상기 연료 펌프가 작동 불능되도록 상기 IFPD 모듈에 추가 지시한다. 상기 IFPD 모듈은 상기 RCM으로부터의 지시에 응답하여 상기 연료 펌프로의 전력 전송을 끊어서 상기 연료 펌프가 작동 불능이 되도록 한다(즉, 연료 펌프의 작동을 정지시킨다). 상기 연료 펌프의 각각의 작동 불능 예는 상기 IFPD 모듈의 메모리에 저장 및 시간 기록된다.
상기 차량의 운전자는 특정의 의도된 동작을 통해 상기 연료 펌프의 작동 불능을 오버라이드(override)할 수 있는바, 이는 적어도 두 번의 연속적인 키-온 (예를 들면, 시동 상태의 시동 키를 돌리는 것) 동작을 수행하는 것과 같은, 우연하거나 닥치는 대로해서는 일어나지 않는, 일련의 및/또는 조합 동작을 포함한다. 상기 PCM 및 RCM으로부터 수신되는 신호가 신뢰성 있음을 보장하기 위한 보안 벽들이 제공된다. 또한, 상기 IFPD 모듈은 상기 PCM 및/또는 RCM과의 통신 상태, 상기 IFPD 모듈에 의해 수신되는 신호의 내용 및/또는 상기 연료 펌프로의 전력 전송 상태를 표시하는 상태 신호를 상기 PCM에 출력한다.
본 발명을 도면을 참조하여 설명하고자 하며, 이들 도면에 있어서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소에 대해 부여된다. 도 1은 본 발명에 따른 IFPD 모듈(10)(이하에서는 IFPD(10))의 개략적인 회로도이다. 상기 IFPD(10)는 PCM(14) 및 RCM(16) 및/또는 운전자 오버라이드 조립체(17)와 같은 다른 제어 또는 오버라이드 모듈로부터 수신되는 신호에 응답하여 연료 펌프(12)로의 전력 인가를 제어한다. 상기 PCM(14) 및 RCM(16)은 하나 또는 그 이상의 유닛을 각각 포함한다. 상 기 IFPD(10)는 변조형 드라이버 모듈일 수 있는바, 이는 펄스 폭 변조형 드라이버로서 이하에 설명될 것이며, 주파수와 같은 다른 변조형은 아닐 것이다. 바람직한 IFPD(10)는 마이크로컨트롤러(18) 및 스위칭 조립체(SA)(20)(스위칭 회로라고도 함)를 포함한다.
통상적인 적용예에 있어서, 상기 PCM(14)은 PCM_IN 신호들을 발생하고 상기 PCM_IN 신호를 상기 IFPD(10)로 전송함으로써 상기 연료 펌프(12)로 전송되는 전력량을 제어한다. 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 PCM_IN 신호들은 주파수 펄스 폭 변조형(PWM) 저전류 신호들이다. 상기 PCM(14)은 상기 연료 펌프가 작동 가능하여야 하는 기간을 표시하도록 주기 및 듀티 사이클(duty cycle)을 선택함으로써 소정의 부호화 체계에 따라 상기 PCM_IN 신호들을 부호화한다. 상기 PCM_IN 신호들의 주파수는 상기 IFPD(10)가 그들을 유효한 신호로서 처리하도록 소정의 주파수 범위 내이어야 한다.
수신된 PCM_IN 신호들의 듀티 사이클이 제 1 범위(본 발명에서는 4-51%) 내에 들어가는 경우, 상기 PCM_IN이 ON임을 알려주며, 상기 PCM(14)은 전력이 연료 펌프(12)에 전송되어 상기 연료 펌프(12)를 작동시키도록 요청된다. 상기 수신된 PCM_IN 신호의 듀티 사이클은 요청되는 연료의 양을 알려주며 상기 연료 펌프(12)의 작동을 제어하는 명령 신호의 듀티 사이클(이하에 설명된다)을 결정한다. 따라서, 상기 연료 펌프(12)가 그를 작동시키는 명령 신호들의 주기마다 작동되는 기간은 상기 수신된 PCM_IN 신호의 듀티 사이클에 의해 결정된다. 상기 수신된 PCM_IN 신호의 듀티 사이클이 제 2 범위(본 발명에서는 52-67%) 내에 있는 경우, 상기 PCM_IN이 OFF임을 알려주며, 상기 PCM(14)은 PCM_IN ON 신호의 수신 시까지 상기 연료 펌프(12)에 아무런 전력도 전송되지 않도록 요청된다.
상기 RCM(16)은 긴급 상황 발생 여부(예를 들면 에어백 전개)를 상기 IFPD(10)로 통보 및/또는 상기 연료 펌프(12)의 작동 불능 명령을 위한 RCM_IN 신호들을 생성한다. 제공된 예에 있어서, 상기 RCM_IN 신호들은 주파수 PWM 저 전류 신호들이다. 상기 RCM(16)은 소정의 부호화 체계에 따라, 바람직하게는 메시지의내용을 보여주도록 주파수를 선택함으로써 상기 RCM_IN 신호들을 부호화한다.
본 발명의 예에 있어서, 세 가지 형태의 RCM_IN 신호들은 상기 RCM(16)에 의해 생성된다. 제 1 형태의 RCM_IN 신호는 상태가 정상이고 상기 연료 펌프(12)가 상기 PCM_IN 신호들에 의해 제어되어야만 한다는 것을 알려주는 제 1 주파수(본 발명에서는 10Hz)이다. 상기 제 1 형태의 RCM_IN 신호는 이하에서는 "정상 PCM 제어"로 설명된다. 제 2 형태의 RCM_IN 신호는 RCM 상황이 긴급 상황 검출로 인해 발생했지만 상기 연료 펌프(12)의 작동 불능은 아직 요청되지 않았음을 통지하는 제 2 주파수(본 발명에서는 250Hz)를 갖는다. 상기 제 2 형태의 RCM_IN 신호는 이하에서는 "사고 발생"으로 설명된다. 본 발명의 예에 있어서, 제 1 및 제 2 형태의 RCM_IN 신호의 듀티 사이클은 50%이다.
제 3 형태의 RCM_IN 신호는 RCM 오버라이드가 발생하고 상기 RCM은 상기 연료 펌프(12)가 작동 불능이 되도록 요청되는 것을 알려주는 제 3 주파수(본 발명에서는 500Hz)를 갖는다. 상기 제 3 형태의 RCM_IN 신호는 이하에서는 "오버라이드 및 작동 불능"으로 설명된다. 본 발명의 예에 따라, 상기 연료 펌프(12)의 의도하 지 않은 작동불능을 방지하기 위해, 상기 IFPD(10)는 제 2 형태의 RCM_IN 신호의 수신에 이은 두 개의 연속 주기의 제 3 형태의 RCM_IN 신호들 수신시에만 상기 연료 펌프(12)를 작동 불능이 되게 하는바, 상기 두 개의 연속 주기의 제 3 형태의 RCM_IN 신호들은 소정의 시간 간격(본 발명의 예에서는 10초) 내에 수신된다.
도 1에 도시된 예에 따라, 상기 PCM_IN 신호들은 제 1 인터페이스(22)에서 상기 IFPD(10)에 의해 수신되며, 상기 RCM_IN 신호들은 제 2 인터페이스(24)에서 수신되며, 각각은 마이크로컨트롤러(18)의 소정의 핀으로서 도시된다. 상기 마이크로컨트롤러(18)는 상기 차량의 PCM(14)의 부호화 체계를 토대로 상기 수신된 PCM_IN 신호들을 복호화한다. 복호화에 따라, 상기 마이크로컨트롤러(18)는 상기 SA(20)에 전달되는 스위칭 제어 신호를 부호화 및 생성한다. 바람직하게는, 상기 스위칭 제어 신호는 고 전력 주파수 PWM 신호이다. 본 발명의 예에 따라, 상기 스위칭 제어 신호는 9.6KHz 신호이다. 예를 들면, 상기 스위칭 제어 신호는 상기 PWM 신호의 두 배의 듀티 사이클인 9.6KHz 신호로서 부호화된다.
상기 스위칭 제어 신호는 그의 주기 및 듀티 사이클을 선택함으로써 부호화되어 상기 듀티 사이클의 HIGH 부분이 유입 PCM_IN 신호들의 듀티 사이클에 따라 조절되도록 한다. 상기 스위칭 제어 신호가 ON인 경우, 상기 HIGH 부분은 상기 PCM_IN 신호들에 의해 요청되는 연료량에 비례한다. 인에이블 오버라이드 신호가 상기 IFPD(10)에 의해 수신되지 않는 한, 상기 RCM(16)이 상기 연료 펌프(12)의 작동 불능을 요청하는 것을 상기 RCM_IN 신호들이 표시하는 경우, 상기 스위칭 제어 신호는 그의 전체 주기를 통해 OFF상태로서 LOW를 유지한다. 전송 경로(26)는 상 기 스위칭 제어 신호가 상기 마이크로컨트롤러(18)로부터 상기 SA(20)까지 전달되도록 형성된다. 상기 마이크로컨트롤러(18) 및 상기 SA(20) 사이의 통신은 유선일 수도 있고 무선일 수도 있다.
상기 SA(20)는 상기 스위칭 제어 신호의 수신에 응답하여 연료 펌프 출력 신호를 출력한다. 상기 연료 펌프 출력 신호의 듀티 사이클은 상기 스위칭 제어 신호와 비례한다. 상기 연료 펌프 출력 신호는 상기 SA(20)의 소정 핀의 조합으로 도시되는 제 3 인터페이스(28)를 통해 상기 연료 펌프(12)로 출력된다. 상기 연료 펌프 출력 신호가 HIGH인 경우, 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송은 ON되고, 상기 연료 출력 신호가 LOW인 경우, 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송은 OFF된다.
상기 IFPD(10)는 상기 유입 신호들의 주파수 및/또는 듀티 사이클을 체크함으로써 상기 유입 PCM_IN 및 RCM_IN 신호들의 유효성을 체크한다. 또한, 상기 연료 펌프(12)가 일단 작동 불능이 되고 나면, 상기 IFPD(10)는 (일련의 또는 조합 신호를 포함할 수 있는) 인에이블 오버라이드 신호의 수신을 체크한다. 상기 인에이블 오버라이드 신호는 하나 또는 그 이상의 운전자 오버라이드 동작의 조합 또는 연속과 같은 인에이블 오버라이드 상황 발생시 생성된다.
본 발명의 예에 있어서, 상기 인에이블 오버라이드 신호는 상기 운전자 오버라이드 조립체(17)에 의해 생성된다. 상기 운전자 오버라이드 조립체(17)는 시동 조립체(ignition assembly)로서 구현되는바, 운전자 오버라이드 동작은 시동시에 키를 한번 더 돌리는 것, 예를 들면, 소정의 기간 내에, 적어도 두 번의 연속 KEY_ON 신호들의 발생을 야기하는 것을 포함한다.
다른 인에이블 오버라이드 상태 또한, 조합 및 일련의 운전자 오버라이드 조립체 등과 달리, 원격 프로세서로부터의 신호 수신과 같이, 본 발명의 범주 내에 있게 된다. 본 발명의 예에 있어서, 적어도 하나의 인에이블 오버라이드 신호 수신시, 상기 IFPD(10)는 수신된 PCM_IN 신호들에 따라 상기 연료 펌프의 작동 불능을 오버라이드하고 상기 연료 펌프(12)로 전력을 전송한다.
또한, 상기 SA(20)와 상기 연료 펌프(12) 사이의 전기 연결 상태가 결정되고, 상기 IFPD(10)는 상기 결정된 상태를 체크한다. 본 발명의 예에 있어서, 상기 IFPD(10)는 상기 SA(20) 및 상기 연료 펌프(12) 사이의 전기 연결 상태를 결정한다. 더욱 상세하게는, 상기 SA(20)는 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송을 나타내는 적어도 하나의 신호에 대한 전류 및/또는 전압을 내부적으로 체크하며, 그 결과는 적어도 하나의 피드백 신호(30)를 통해 마이크로컨트롤러(18)에 제공된다.
상기 적어도 하나의 피드백 신호(30)의 제 1 피드백 신호는 상기 연료 펌프(12)로 공급되는 전류와 비례하는 아날로그 피드백 신호이다. 상기 적어도 하나의 피드백 신호(30)의 제 2 피드백 신호는 상기 연료 펌프(12)에 공급되는 전압에 비례하는 아날로그 피드백 신호이다. 상기 제 1 및 제 2 신호는 상기 SA(20)에 의해 생성되며, 상기 마이크로컨트롤러(18)에 제공된다. 상기 마이크로컨트롤러(18)는 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송이 ON 되어 상기 IFPD(10) 및 상기 연료 펌프(12) 사이의 개방 회로, 오버 전압 상태 및/또는 언더 전압 상태가 존재하는가를 결정하는 경우 상기 제 1 및 제 2 피드백 신호를 판독한다. 상기 피드백 신호(30)가 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송이 불가한 전류 또는 전압을 표시하는 것을 상기 마이크로컨트롤러(18)가 결정하는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(18)는 스위칭 제어 신호를 상기 SA(20)로 보내 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송을 끊도록 한다.
상기 연료 펌프(12)의 작동 불능의 각각의 예는 플래시 메모리와 같은 메모리 내에 시간 기록 및 저장되며, 상기 메모리는 상기 IFPD(10)의 마이크로컨트롤러(18)에 포함되거나 액세스 가능하다. 상기 연료 펌프(12)의 작동 불능이 오버라이드되면, 운전자는 차량을 실제 에어백 없이도 작동시킬 수 있다. 상기 연료 펌프(12)의 작동 불능의 시간 기록 및 저장된 이벤트는 다양한 목적, 예를 들면, 사고에 대한 수사, 에어백 없는 자동차의 작동에 대한 책임으로부터 자동차 제조업체에 대한 면책을 위해 사용될 수 있다.
상기 IFPD(10)는 수신된 PCM_IN 및 RCM_IN 신호의 유효성 및/또는 내용, 및 상기 SA(20) 및 상기 연료 펌프(12) 사이의 전기 연결 상태를 표시하는 상태 메시지를 생성한다. 상기 마이크로컨트롤러(18)는 상기 상태 메시지를 부호화하며, 이는 상기 IFPD(10)의 제 4 인터페이스(32)를 통해 상기 PCM(14)과 같은 다른 장치로 전송된다. 본 발명의 예에 있어서, 상기 제 4 인터페이스(32)는 상기 마이크로컨트롤러(18)의 소정의 핀이다. 상기 상태 메시지는 PWM 신호이다. 본 발명의 예에 있어서, 상기 상태 메시지는 고정 주파수로 출력되며, 상기 듀티 사이클은 상기 상태 메시지의 내용을 표시하도록 부호화된다. 바람직한 상태 메시지 내용은 수신된 PCM_IN 또는 RCM_IN 신호에서의 에러 검출 통지, 긴급 상태의 존재; 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송 중지, 상기 SA(20) 및 상기 연료 펌프(12) 사이의 전기 연결 오류 검출, 및/또는 수신된 PCM_IN 신호들에 따른 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송의 정상 기능을 포함한다.
상기 IFPD(10)는 플러그-인 장치로서 패키지되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 IFPD(10)는 6핀 280 유니버설 플러그-인 장치로서 패키지된다. 상기 마이크로컨트롤러(18)는 상업적으로 사용가능한 16핀 소형 집적회로(SOIC)에 패키지되는 8비트 마이크로컨트롤러와 같은 집적회로(IC)인 것이 바람직하다. 상기 마이크로컨트롤러(18)는 적어도 하나의 프로세서(34) 및 상기 적어도 하나의 프로세서(34)에 의해 접근 가능한 적어도 하나의 저장 장치(360, 예를 들면, RAM, ROM, 플래시 RAM 등을 포함한다. 상기 적어도 하나의 프로세서(34)에 의해 실행가능한 일련의 프로그램 가능한 명령을 포함하는 제어기 소프트웨어 모듈(38)은 상기 적어도 하나의 저장 장치(36)에 저장된다. 또한, 일련의 프로그램 가능한 명령은 상기 적어도 하나의 프로세서(34)에 의한 실행용의 전파된 신호들을 통해 전달되어 본 명세서에 설명된 기능을 수행하며, 본 발명에 따른 기술적 효과를 달성한다.
상기 SA(20)는 상기 마이크로컨트롤러(18)에 의해 제어되어 상기 연료 펌프(12)로의 전원을 스위칭하는 적어도 하나의 스위칭 장치를 구비하는 펄스 폭 변조형 IC, 예를 들면, 적어도 하나의 전계 효과 트랜지스터(FET) 스위칭 장치를 채용하는 상업적으로 이용가능한 고 측면 드라이버인 것이 바람직하다. 전원은 Vbatt 신호를 통해 상기 IFPD(10) 및 상기 연료 펌프(12)로 제공된다. 시동이 걸리게 되면, KEY_ON 신호가 생성된다. 상기 KEY_ON 신호의 생성은 상기 Vbatt 신호가 상기 SA(20)로 전달되도록 한다. 상기 Vbatt 신호의 전압은 통상 12V이다. 추 가의 전기 장치(40)가 상기 IFPD(10) 내에서 실행가능한 회로를 구성하도록 제공될 수 있다. 추가 회로(40)는, 예를 들면, 풀-다운 저항, 필터링 회로, 전압 및/또는 전류 보호 회로, 회전율 제어, 전이 보호 회로, 전압 및 상기 마이크로컨트롤러(18) 및 SA(20)로의 적절한 전력량을 제공하기 위한 회로를 포함한다.
도 2A 및 도 2B는 상기 제어기 소프트웨어 모듈(38)의 실행시 적어도 하나의 프로세서(34)에 의해 수행되는 바람직한 단계들을 보여준다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상태 메시지는 상기 마이크로컨트롤러(18)에 의해 실행되는 상기 제어 소프트웨어 모듈(38)의 메인 폴링(polling) 루프에서 처리되며, 구동을 방해받지는 않는다. 단계(202)에서, 상기 메인 폴링 루프는 KEY_ON 신호의 수신시 시작하여, 운전자가 시동 중인 키를 돌렸음을 표시한다. 단계(204)에서, KEY_ON 변수는 판독 및 증분되는 바, 이는 시동키가 운전자에 의해 시동 중에 돌려질 때마다 발생할 것이다. 단계(206)에서, 수신된 PCM_IN 신호는 판독된다.
결정 단계(208)에서, 상기 PCM_IN 신호가 유효하고 ON인 경우 결정이 이루어진다. 상기 PCM_IN ON 신호의 유효성 결정은 상기 수신된 PCM_IN 신호의 주파수가 소정 주파수 범위 내에 있는가를 체크하는 것을 포함한다. 또한, 본 단계에서, 상기 PCM_IN 신호의 듀티 사이클은 상기 PCM_IN 신호가 ON인 경우 결정되도록 체크된다. 상기 PCM_IN 신호가 유효하지 않고 ON이 아닌 경우, 결정 단계(210)가 실행된다.
단계(210)에서, 결정은 상기 PCM_IN 신호가 유효이며 OFF인 경우 이루어진다. 상기 PCM_IN OFF 신호의 유효성 결정은 상기 수신된 PCM_IN 신호가 소정 주파 수 범위 내에 있는가를 체크하는 것과, 상기 PCM_IN 신호가 OFF인가를 결정하도록 상기 PCM_IN 신호의 듀티 사이클을 체크하는 것을 포함한다. 상기 PCM_IN 신호가 유효하지 않고 OFF도 아닌 경우, 단계(212)는, 단계(206)가 실행된 후, 소정의 듀티 사이클(DC, 본 예에서는 25%)이 무효 PCM_IN 신호가 수신됨을 표시하는 동안, 상태 메시지(ST Msg)가 소정의 주파수(본 예에서는 1Hz)에서 전송되도록 실행된다. 단계(210)에서의 결정이 상기 PCM_IN 신호가 유효이며 OFF임을 표시하면, 단계(214)가 실행된다.
단계(214)에서, 스위칭 제어 신호(SCS) OFF가 상기 마이크로컨트롤러(18)로부터 상기 SA(20)로 전송되어 상기 연료 펌프(12)로의 전원을 끊으며, 상태 메시지는 상기 단계(206)가 실행된 후 유효 PCM_IN OFF 신호가 수신됨을 표시하는 소정의 듀티 사이클(본 예에서는 50%)로 상기 소정의 주파수(예를 들면, 1Hz)에서 전송된다.
단계(208)에서의 결정이 긍정이면, 단계(216)가 실행된다. 단계(216)에서, 상태 메시지는 유효 PCM_IN ON 신호가 수신됨을 표시하는 소정의 듀티 사이클(본 예에서는 50%)로 소정의 주파수(예를 들면, 1Hz)에서 전송된다. 다음 단계(218)가 실행되며, 수신된 RCM_IN 신호가 판독(복호화 포함)된다. 결정 단계(220)에서, 상기 RCM_IN 신호가 "정상 PCM 제어" 신호(예를 들면, 주파수가 10Hz)임을 상기 RCM_IN 신호의 주파수가 보여주는 경우 결정이 이루어지며, 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송이 유입 PCM_IN 신호에 따라 결정됨을 표시한다. 또한, 상기 RCM_IN 신호의 듀티 사이클은 상기 RCM_IN 신호가 유효(예를 들면, 듀티 사이클이 50%)인 가를 결정하도록 체크될 수 있다. 단계(220)에서 수행되는 결정이 부정인 경우, 단계(222)가 실행된다.
단계(222)에서, RCM 이벤트 플래그(flag)가 판독된다. 상기 RCM 이벤트 플래그의 설정은 이하에서 단계(270)에 대하여 설명된다. 다음, 단계(224)에서, 상기 RCM 이벤트 플래그가 설정되면 결정이 이루어진다. NO라면, 결정 단계(225)가 수행된다. 단계(225)에서, 상기 RCM_IN 신호가 "사고 발생" 신호(예를 들면, 주파수가 250Hz)임을 상기 RCM_IN 신호의 주파수가 표시하면 결정이 이루어지며, 상기 RCM(16)이 사고 발생을 검출하였음을 표시한다. YES라면, 단계(234)가 실행되며, NO라면, 결정 단계(226)가 실행된다.
단계(226)에서, 상기 RCM_IN 신호가 "오버라이드 및 작동 불능"(예를 들면, 주파수가 500Hz)임을 상기 RCM_IN 신호의 주파수가 나타내면 결정이 이루어져, 상기 RCM(16)이 상기 PCM(14)에 의해 상기 연료 펌프(12)의 제어를 오버라이딩하며, 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송을 끊도록 요청함을 표시한다. YES라면, 단계(234)가 실행되며, NO라면, 단계(227)가 수행된다. 단계(227)에서, 상태 메시지는 무효 RCM_IN 신호가 수신됨을 표시하는 소정의 듀티 사이클(본 예에서는 40%)로 소정의 주파수(예를 들면, 1Hz)에서 전송된다.
단계(224)에서 상기 RCM 이벤트 플래그가 설정됨이 결정되면, 결정 단계(228)가 실행된다. 단계(228)에서, Key_On≥2이면, 결정이 이루어진다. YES이면, 단계(234)가 실행되고, 아니면, 단계(230)가 실행된다. 단계(230)에서, 적절한 상태 메시지는 운전자 오버라이드가 발생하지 않았음을 표시하는 소정의 듀티 사이클(본 예에서는 80%)로 소정의 주파수(예를 들면, 1Hz)에서 전송된다. 다음, 단계(204)가 실행된다. 단계(204)의 실행 전에, 전압 오류 상태가 판독되는 것이 가능하다. 상기 전압 오류 상태를 판독한 후, 적절한 상태 메시지가 전송되어 전압 오류 상태가 판독되었고 실행 제어가 적절한 단계로 향함을 표시한다.
단계(234)에서, 상기 RCM 이벤트 플래그가 판독되고, Key_On 변수가 리셋되고, 스위칭 컨트롤 신호 ON이 부호화되고(예를 들면, 9.6KHz에서 2*(PCM의 DC)), 상기 연료 펌프(12)로의 전력을 스위칭하도록 상기 마이크로컨트롤러(18)로부터 상기 SA(20)로 전송된다. 단계(236)에서, 전류 오류 상태는, 예를 들면, 적어도 하나의 피드백 신호(30)의 제 1 피드백 신호를 체크함으로써 판독된다. 결정 단계(238)에서, 상기 전류 오류 상태가 수용가능한 경우 결정이 이루어진다. 아니면, 단계(240)가 실행된다.
단계(240)에서, 상태 메시지는 전류 오류 상태 에러가 발생하였음을 표시하는 소정의 듀티 사이클(본 예에서는 80%)로 소정의 주파수(예를 들면, 1Hz)에서 전송된다. 스위칭 제어 신호 OFF는, 단계(242)에서의 최종 단계 실행 후에, 상기 연료 펌프(12)로의 전원을 끊도록 상기 마이크로컨트롤러(18)로부터 상기 SA(20)로 전송된다. 상기 전류 오류 상태가 수용가능하면, 단계(244)가 실행된다. 단계(244)에서, 상태 메시지는 상기 SA(20)로부터의 출력이 정상임을 표시하는 소정의 듀티 사이클(본 예에서는 60%)로 소정의 주파수(예를 들면, 1Hz)에서 전송되며; 상기 SA(20) 및 상기 연료 펌프(12) 사이의 전기 연결이 가능함을 표시한다.
다음, 단계(246)가 실행된다. 단계(246)에서, 상기 다음 수신된 PCM_IN 및 RCM_IN 신호가 판독된다. 단계(248)에서, PCM_IN이 여전히 유효하고 ON이면, 결정이 이루어진다. 아니면, 단계(250)가 실행된다. 단계(250)에서, PCM_IN이 유효하고 OFF이면 결정이 이루어진다. 아니면, 단계(252)가 실행되고, 단계(246)가 실행된 후, 상태 메시지는 상기 PCM_IN 신호가 유효함을 표시하는 소정의 듀티 사이클로 주파수 1Hz에서 발생된다. 단계(250)에서 PCM_IN이 유효이고 OFF임이 결정되면, 단계(254)가 실행된다. 단계(254)에서, 스위칭 제어 신호 OFF가 마이크로컨트롤러(18)로부터 상기 SA(20)로 전송되어 상기 연료 펌프(12)로의 전원을 끊고, 상태 메시지는 유효 PCM_IN OFF 신호가 수신되었음을 표시하는 소정의 듀티 사이클로 주파수 1Hz에서 발생된다. 단계(254)의 실행 후, 단계(246)가 실행된다.
단계(248)의 결정이 긍정이면, 결정 단계(256)가 실행된다. 단계(256)에서, 상기 RCM_IN 신호가 여전히 유효이며 상기 RCM_IN 신호가 "정상 PCM 제어" 신호(예를 들면, 주파수가 10Hz))임을 상기 RCM_IN 신호의 주파수가 표시하면, 결정이 이루어져, 유입 PCM_IN 신호들에 따라 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송이 결정됨을 표시한다. YES이면, 단계(246)가 실행된다. 아니면, 결정 단계(258)가 실행된다. 단계(258)에서, RCM 이벤트가 발생하는가가 결정되고, 상기 RCM 신호가 "사고 발생 신호"임을 표시하는 주파수(예를 들면, 250Hz)를 갖는 상기 RCM_IN 신호에 의해 표시된다. YES이면, 단계(246)가 실행된다. NO이면, 결정 단계(262)가 실행된다.
단계(262)에서, 상기 RCM_IN 신호가 주파수(예를 들면, 500Hz)를 가지면 결정이 이루어져, 상기 RCM 신호가 "오버라이드 및 작동 불능" 신호임을 표시한다. 아니면, 단계(264)가 실행되어, 상태 메시지는 무효 RCM 신호 또는 일련의 RCM 신 호들이 수신되었음을 표시하는 소정의 듀티 사이클(예를 들면, 40%)로 소정의 주파수(예를 들면, 1Hz)에서 전송된다. 단계(264)의 실행은 단계(246)의 실행 후에 수행된다. 단계(262)의 결정이 긍정이면, 단계(266)가 실행된다. 단계(266)에서, 타이머가 시작되며(본 예에서는 10msec 타이머), 2_Prd_InTen_msec 변수가 증분되며, 상기 2_Prd_InTen_msec 변수는 10msec 간격보다 작은 단계(266)의 통과 횟수를 카운트한다.
결정 단계(268)에서, 10msec간격의 종료 전에 2_Prd_InTen_msec≥2이면 결정이 이루어진다. YES이면, 단계(270)가 실행된다. 단계(270)에서, 스위칭 제어 신호 OFF가 상기 마이크로컨트롤러(18)로부터 상기 SA(20)로 전송되어 상기 연료 펌프(12)로의 전력을 끊고, 상태 메시지는 RCM 오버라이드가 상기 연료 펌프(12)의 작동 불능을 위해 발생하였음을 표시하는 소정의 듀티 사이클(본 예에서는 80%)로 소정의 주파수(예를 들면, 1Hz)에서 전송되며, 상기 RCM 이벤트 플래그는 영으로 설정되며, Key_On은 영으로 리셋된다. 단계(268)에서의 결정이 부정이면, 단계(246)가 실행된다. 순서도에 의해 설명되는 알고리즘에 따라, 단계(270)에서 수행되는 오버라이드 및 작동 불능 동작은 두 번의 연속 10msec 기간 내에 두 번의 RCM "오버라이드 및 작동 불능" 메시지 수신에 이은 "사고 발생" 메시지 수신 후에만 실행된다.
따라서, 상기 IFPD(10)는 상기 PCM(14)에 의해 제공되는 신호들에 따라 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송을 제어하며, 상기 연료 펌프(12)를 작동 불능하기 위한 상기 RCM(16)에 의한 오버라이드를 허용한다. 특정 순서의 유효 RCM 신호는 RCM 오버라이드를 수행하도록 요청되어 비의도적인 RCM 오버라이드를 방지한다. 또한, 상기 IFPD(10)는 RCM 오버라이드를 오버라이드하기 위한 인에이블 오버라이드를 허용하며, PCM(14)으로부터 제공되는 신호에 따라 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송을 끊을 수 있도록 한다. 특정 순서의 인에이블 오버라이드 신호는 인에이블 오버라이드를 수행하도록 요청되어 비의도적인 인에이블 오버라이드를 방지한다. 상태 메시지는 상기 PCM(14)에 제공되어 상기 PCM(14)이 무효 메시지, 상기 연료 펌프(12)로의 전력 전송 오류, 및 RCM 오버라이드를 인식하도록 한다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 제한적 의미가 아닌 예시적인 목적으로 설명된 것이며, 본 발명의 모든 실시예를 나타내는 것이 아니다. 다양한 변형 및 수정이 본 발명의 사상 및 범주를 이탈하지 않고도 실시가능하다는 것을 알 수 있을 것이며, 이들 또한 이하의 청구범위의 문언적 및 균등론적 인식 범위 내에 포함될 것이다.
본 발명에 따라, 승객 상해 및/또는 차량 화재의 위험 증가를 막기 위해 특정 긴급 상황 시 연료 펌프를 작동 불능으로 만드는 자동화 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 차량의 연료 펌프(12)의 작동을 제어하는 드라이버 모듈(10)에 있어서,
    상기 연료 펌프로의 전력 전송을 스위칭하기 위한 스위칭 회로(20); 및
    상기 차량의 구속 제어 모듈(RCM)(16)로부터 수신되는 적어도 하나의 신호에 따라 상기 스위칭 회로를 제어하기 위한 일련의 프로그램 가능한 명령을 실행하는 프로세서(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일련의 프로그램 가능한 명령의 실행은 상기 차량의 파워 트레인 제어 모듈(PCM)(14)로부터 수신되는 적어도 하나의 신호에 따라 상기 스위칭 회로를 제어하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 RCM(14)으로부터 수신되는 상기 적어도 하나의 신호는 긴급 상황을 표시하는 적어도 하나의 신호를 포함하며;
    상기 일련의 프로그램 가능한 명령의 실행은 상기 긴급 상황을 표시하는 상기 RCM으로부터의 적어도 하나의 신호의 수신에 응답하여 상기 연료 펌프로의 전력 전송을 끊도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 연료 펌프로의 전력 전송을 끊는 순간은 상기 프로세서에 의해 접근 가능한 메모리에 기록 및 저장되는 시각인 것을 특징으로 하는 드라이버 모듈.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 일련의 프로그램 가능한 명령의 실행은 상기 RCM 및 상기 PCM으로부터 수신되는 적어도 하나의 상태 및 상기 스위칭 회로 및 상기 연료 펌프 사이의 전기 연결 상태 중 하나를 표시하는 적어도 하나의 상태 메시지를 생성하는 것; 및 외부 장치로 상기 적어도 하나의 상태 메시지를 전달하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 모듈.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 일련의 프로그램 가능한 명령의 실행은 상기 PCM으로부터 수신되는 적어도 하나의 신호 및 상기 RCM으로부터 수신되는 적어도 하나의 신호의 신호 유효성을 입증하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 모듈.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 RCM으로부터 수신되는 적어도 하나의 신호는 긴급 상황을 표시하는 적어도 하나의 신호를 포함하며;
    상기 일련의 프로그램 가능한 명령의 실행은:
    긴급 상황을 표시하는 상기 RCM으로부터 적어도 하나의 신호를 수신하는 것에 응답하여 상기 연료 펌프로의 전력 전송을 끊도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 것; 및
    상기 PCM으로부터 수신되는 적어도 하나의 신호에 따라 상기 연료 펌프로 전력을 전송하는 것을 포함하는, 인에이블 오버라이드 신호의 수신시 상기 연료 펌프로의 전력 전송을 끊는 것을 오버라이드 하도록 상기 스위칭 장치를 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 모듈.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상태 메시지는 펄스 폭 변조형(PWM) 신호인 것을 특징으로 하는 드라이버 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 RCM으로부터 수신되는 상기 적어도 하나의 신호는 펄스 폭 변조형(PWM) 신호인 것을 특징으로 하는 드라이버 모듈.
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