KR910002315B1 - 차량용 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

차량용 제어 장치
제1도는 본 발명의 차량용 제어 장치의 한 실시예를 도시하는 기능 블럭도.
제2도는 제1도의 차량용 제어 장치의 구체적 구성을 도시하는 블럭도.
제3도 및 제4도를 제2도의 실시예의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 제어 장치 2 : 복수의 센서
11 : 상태 검출 수단 13 : 선택 수단
14 : 내지 16 : 제어 결정 수단
17 : 시방질환수단
본 발명은 제어 장치를 단체 검사하는 경우, 제어 논리에 불구하고, 제어 장치 외부로부터 시방 절환수단의 설정 내용을 단시간에 검사할 수 있게 한 차량용 전자 제어 장치에 관한 것이다.
마이크로콤퓨터를 사용한 차량 제어 장치가 수많이 사용되기에 이르렀다. 이들 차량용 제어 장치는 예컨대 자동차기술 Vo 38, No 2, 1984. 159페이지에 있는것 같은 CPU(중앙처리장치), ROM(판독 전용 메모리), RAM(랜덤 억세스 메모리), A/D(아나로그/디지탈)변환기, I/O(입력/출력 장치)등의 각 블럭으로 이루어지는 엔진의 공연비 제어를 예로 들 수 있다.
이같은 엔진 제어 장치는 다양화 하는 차량의 종류, 엔진 용량의 종류, 변속기의 종류등으로 엔진 제어장치에 요구되는 제어 시방이 다르며 요구에 따라서 수 많은 종류의 엔진 제어 장치를 제공할 필요성이 높아지고 있다.
이 요구를 만족시키는 방법으로서 상기 엔진 제어 장치 ROM에 복수 종류의 요구 제어 시방, 즉 제어 데이타 또는 제어 논리를 미리 기억시켜두고, 이들 복수 종류의 요구 제어 시방중의 어느것을 선택하는가를 엔진 제어 장치내의 마이크로콤퓨터 등의 입력 포트에 부여한 선택 데이타로 결정하도록 구성하는 방법을 쓰는 경우가 생각된다.
이상과 같이 구성된 제어 장치를 제어 장치 단체로서 검사하는 경우, 정확히 기능하고 있는지 여부는 제어 장치의 각 단자를 써서 장치의 외부로부터 검사할 필요가 있다.
예컨대, 1매의 프린트 기판상에 짜넣은 제어 회로를 수납 케이스에 격납하고, 식별을 위해 부품번호를 수납 케이스 표면에 표시한 다음, 장치 외부로부터 외부 코넥터와 접속하기 위해 고넥터를 거쳐서만 검사할수 있는 경우가 있다.
이 경우, 제어 장치에 잇어서 ROM에 기억된 복수 종류의 제어 시방중 어느것을 선택하고 있느냐를 식별하기 위해선, 제어 시방의 차이로서 제어 장치 외부에서 본 동작의 상이법으로 구별할 필요가 있는데 제어데이타에 의해서 시방차를 가지고 있는 수많은 제어 장치 종류의 식별을 행한다는 것은 검사 방법이 복잡하게 되든가, 또는 점사 시간을 요하는등 제어 장치의 확실한 검사가 곤란한 경우가 적지 않았다.
여기에, ROM은 단품으로서 미리 검사된 것이 사용되며, 제어 장치의 각 입.출력 단자의 동작은 일부 상이한 시방차에 관계없이 단 시간에 검사할 수 있고 상기 일부 다른 사방차만을 구별하는 것은 곤란한 경우가 있다.
예컨대, 제어 데이타중에서도 시간 데이타가 10분인 제어 장치와 20분인 제어 장치의 차만인 경우, 검사하는데엔 최저 10분간 작동시키지 않으면 제어 장치의 종류를 구별할 수 없기 때문에 검사에 대한 시간이 소요된다는 문제가 있다. 이점은 특히 제어 장치를 대량 생산하는 경우에 큰 문제로 되어 있다.
본 발명은 이같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 제어 장치를 단체 검사하는 경우에 제어 논리에 무관계로 제어 장치 외부로부터 제어 장치의 내부에 설치된 시방 절한 수단의 설정 내용을 단시간에 검사할 수 있는 차량용 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관계하는 차량용 제어 장치는 각종 센서의 출력 신호가 미리 정해진 실제 사용상에선 있을 수 없는 상태라는 것을 검출하는 상태 검출 수단과, 제어 순서 또는 제어 데이타를 선택하는 시방 절환 수단의 정보를 제어 대상의 제어량으로 변환하는 제어량 변화 수단을 갖춘 제어장치를 설치한 것이다.
본 발명에 있어선 상태 검출 수단으로 실용상 있을 수 없는 미리 정해진 입력 정보의 상태가 검출되었을 때 시방 절환 수단의 정보가 제어 대상의 제어량으로서 출력되어 제어 장치 외부로부터 시방 절환 수단의 정보를 판정해서 제어 장치의 시방의 종별을 검사한다.
이하 본 발명의 차량 제어 장치의 실시예에 대해서 도면에 의거하여 설명한다. 제1도는 그 한 실시예를 도시하는 기능 블럭도이다. 이 제1도에 있어서 1은 마이크로콤퓨터를 쓴 제어 장치, 2는 차량의 각부 상태를 검출하는 복수의 센서, (31) 내지 33은 제어 장치(1)로 제어되는 제어 대상이다.
제어 장치(1)내의 상태 접출.수단(11), 제어 결정 수단 (14) 내지 (16)은 센서 (2)와 데이타의 주고 받음을 행하도록 되어 있으며, 시방 절환 수단(17)의 출력은제어량 결정 수단(12), 제어 결정 수단(14) 및 선택 수단(13)에 출력하도록 되어 있다. 이 선택 수단(13)에는 상태 검출 수단(11)의 출력도 입력되도록 되어있으며 선택 수단(13)의 출력으로 제어 대상(31)을 제어하도록 하고 있다.
또, 제어 결정 수단(15,16)의 출력은 각각 제어 대상(32,33)에 송출하도록 하고 있다.
즉, 제어 결정 수단(15), (16)은 제어 대상(32), (33)에 대한 제어 내용을 센서(2)의 출력 신호에 따라서 미리 정해진 차례에 따라서 처리하고, 제어 내용을 결정하는 것이다.
또, 상태 검출 수단(11)은 센서(2)의 출력 상태가 실제로 있을 수 없는 신호이며 또한 미리 정해진 신호를 출력하고 있음을 검출하는 것이다.
시방 절환 수단(17)은 미리 기억된 복수의 제어 수단 또는 제어 데이타중의 어느쪽을 선택하는가를 지정하는 것이다.
또한 제어량 변환 수단(12)은 시방 절환 수단(17)의 정보를 제어 대상(31)의 제어량으로 변환하는 것이며 제어 결정 수단(14)은 제어 대상(31)의 실제사용시 요구되는 제어량을 결정하는 것이다.
선택 수단(13)은 상태 검출 수단(11)의 출력 신호에 따라서 제어 결정 수단(14)과 제어량 변환 수단(12)중의 어느쪽인가 한쪽의 신호를 제어 대상(31)의 제어량으로서 출력하는 것이다.
이 제1도에 있어서 상태 검출 수단(11)이 미리 정해진 실제사용상 있을 수 없는 센서(2)의 출력 상태를 검출했을때, 제어량 교환 수단(12)의 데이타가 선택 수단(13)을 거쳐서 제어 대상(31)의 제어량으로서 출력되도록 구성되어 있다.
따라서 제어 장치(1)의 단체 검사시, 각 입력 단자에 센서(2) 대신으로 미리 정해진 실제 사용상에선 있을 수 없는 신호를 인가하고, 제어 대상(31)의 제어량을 측정함으로서 단시간에 제어 시방차에 불구하고 시방 절환 수단(17)의 상태를 용이하게 식별할 수 있다.
제2도는 본 발명의 한 실시예의 구체예를 도시하는 블럭도이며 공연히 제어계를 나타내는 전제 구성도이며 1은 제어 장치, 21은 센서용 전원선, 22는 스로틀 개도를 전압 신호로 변환하는 가변 저항으로 되는 스로를 개도 센서, 23은 냉각수 온도를 검출하기 위한 서미스터를 쓴 냉각 수온 센서, 24는 센서용 접지선이다.
이들 센서용 전원선(21), 스로틀 개도 센서(22)의 가동 단자, 냉각 수온 센서(23), 센서용 접지선(24)는 각각 단자(141) 내지 (144)에 접속되어 있다.
단자(141)는 전원 회로 (109)에 단자(142), (143)은 입력 I/F(입력 인터페이스)(101), (108)의 입력단에 접속되며 단자(144)는 접지되어 있다.
전원 회로(109)는 저항(106), (107)을 거쳐서 접지되어 있다. 이 전원 회로(109)는 스로틀 개도 센서(22)와 제어 장치(1) 내부의 부품에 전력을 공급하는 것이다. 저항(106)과 (107)의 접속점은 입력 I/F(108)의 입력단에 접속되어 있다. 입력 I/F(180), 저항(106), (107)에 의해 입력 I/F(102)를 구성하고 있다.
이 저항(106), (107)은 냉각 수온 센서(23)와 저항 회로망을 형성해서 냉각수 온도를 전압 신호로 변환하는 저항이다.
또, 25는 배기 가스중의 산소 농도를 검출하는 O2센서, 26은 점화 코일, 27은 점화 코일(26)의 제어를 행하는 점화기(28)은 스로틀이 밟혀지고 있는 상태인지 아닌지를 검지하는 유혹 스위치이다,
O2센서(25), 점화기(27), 유휴 스위치(28)은 각각 단자(145) 내지 (147)을 거쳐서 입력 I/F(103) 내지(105)의 입력단에 접속되어 있다.
상기 입력 I/F(101) 내지 (105,108)은 잡음 성분을 제거하는 필터 회로등으로 구성되고 있으며 입력 I/F(101,108,103)의 출력은 A/D 변한기(110)에 입력하도록 되어 있으며 입력 I/F(104,105)의 출력은 마이크로콤퓨터(120)는 송출하도륵 하고 있다. A/D변한기(110) 마이크로콤퓨터(120)는 데이타의 주고 받음을 행하도록 되어 있다.
마이크로콤퓨터(120)는 RAM(121), ROM(122)을 내장하고 있으며, 또, 마이크로콤퓨터(120)는 저항(111)과 시방 절환선(112)과의 접속점 A에 접속되어 있다. 이 저항(111)과 시방 절환선(112)는 전원과 접지간에 직렬로 접속되어 있다.
마이크로콤퓨터(120)의 출력은 출력 인터페이스 회로(이하, 출력 I/F라 칭한다)(13l,132,134), 단자(151) 내지(153)을 총해서 연료 제어 솔레노이드(301), 솔레노이드(302,303)로 송출하도록 하고 있다.
출력 I/F(131,132,134)는 마이크로콤퓨터(120)의 출력 신호를 증폭하는 것이다.
연료 제어 솔레노이드(301)는 듀티 제어되며, 듀티 값의 대소로 공연비를 제어하기 위해 캐브레이터에 짜넣어진 것이며, 솔레노이드(302,303)은 배기 가스 제어를 위한 솔레노이드이다.
다음에, 제2도에 도시하는 제어 장치(1)의 동작을 설명한다. 스로틀 개도 센서(22), 냉각 수온 센서(23), 센서(25)의 출력 전압이 입력 I/F(10l,108,103)을 거쳐서 A/D변환기(110)에 입력되며, 이 A/D변환기(110)로 디지탈 신호로 변환된 신호를 마이크로콤퓨터(120)에 입력하고, 마이크로콤퓨터(120)는 각 센서로부터의 입력 정보를 판독한다.
또, 마이크로콤퓨터(120)는 점화 코일(26)의 단속 신호를 단자(146)로부터의 입력 I/F(104)를 거쳐서 입력하고, 점화 간격의 시간을 계측하고, 이것을 회전수로 변환하고, 각종 제어에 이용한다.
또한 마이크로콤퓨터(120)는 유휴 스위치(28)의 온 또는 오프를 단자(147), 입력 I/F(105)를 거쳐서 입력하고, 그 입력 전압으로 판정한다.
이상의 입력 정보를 바탕으로 ROM(122)에 기억된 순서에 따라 연료 제어 솔레노이드(301), 솔레노이드(302,303)의 제어 논리를 마이크로콤퓨터(120)가 결정한다.
한편 시방 절환선(112)의 유무로, 접속점 A의 전압이 결정된다. 즉, 시방 절환선(112)이 접속되어 있으면 접속점 A의 전위는 OV, 반대로 시방 절환선(112)이 개방되어 있을때엔 접속점 A의 전위는 전원 전압이 되며 마이크로콤퓨터(120)는 시방 절환선(112)의 유무를 전압 신호로 판독함으로써 제어 시방의 절환이 행해지도록 구성하고 있다.
솔레노이드(302,303)는 미리 정해진 엔진 회전수를 초과하면 오프되도록 구성하고 있으며, 또, 연료 제어솔레노이드(301)는 제3도의 플로우챠트에 따라서 제어된다.
이 제3도에 있어서 단계(415)에선, 후에 단계(417)로 사용하는 상태 판정 플래그를 제어 장치(1) 전원투입시에 클리어 한다.
단계(416)에선 각 센서의 출력 신호가 차량에 있어선 실제로 있을 수 없는 출력 신호를 나타내고 있을때 상태 판정 플래그를 세트한다.
단계(416)의 상세를 제4도를 참고하여 설명한다. 제어 장치(1)를 단체로 검사하는 경우는 제2도에 도시하는 바와 같이 검사시 단락선(29)을 써서 단자(141)와 (143)을 일시적으로 단락하는 것으로 한다.
단자(143)의 전압은 통상 저항(106,107)과 냉각 수온 센서(23)로 센서 전원 전압이 분압되어 부여되므로 센서 전원 전압보다 반드시 낮은 값을 나타내는데, 상기와 같이 단자(141)와 (143)을 단락할때엔 단자(143)의 전압은 센서 전원 전압으로 되며, 실제 사용상 있을 수 없는 값이 된다.
제4도에 있어서 단계(421)에선, 냉각 수온 센서(23)의 A/D변환치 단자(141)와 (143)의 개방시 저항(106), (107)의 분압으로 결정되며, 냉각 수온 센서로의 접속단선시에도 최대로 되지 않는데 센서 전원 전압, 즉 최대치인 경우에만 단계(422)로 나아가며, 상기 이외에선 단계(426)에 나타내는 상태 판정을 플래그세트 처리를 통하지 않는다.
이하, 마찬가지로 각 센서의 조합 조건을 실제 사용상 있을 수 없는 조합이 성립했을 경우만 단계(426)로 상태 판정 플래그를 세트하도록 하고, 오판정하지 않도록 구성한다.
즉, 단계(422)에선 엔진 회전수가 Orpm이며 또한 단계(422)에선 스로틀 개도가 전개, 즉 A/D변환치가 O일때이며 또한 단계(424)에선 악셀레이터가 밟혀진 상태, 즉 유휴 스위치 오프시이며, 또한 단계(425)로 O2센서(25)의 출력 신호가 리치 판정 검출 전압 이상일때, 단계(426)에 있어서 상대 판정 플래그를 세트한다.
제어 장치(1)의 단체 검사시는 단자(141)내지 (147)에 각각 단독적으로 신호를 부여할수 있기 때문에, 제4도에 도시하는 전조건이 성립되는것 같은 실사용상 있을 수 없는 입력 정보를 인가하는것은 간단하다.
이하, 제3도에 있어서 통상의 공연비 제어를 행하는 경우에 설명한다. 이 경우 제4도의 플로우챠트에 도시한 단계(421) 내지 (426)의 전조건이 동시에 성립하는 일 없고, 상대 판정 플래그는 세트되지 않는다.
단계(401)는 엔진 회수가 400rpm 이하일때를 크랭킹중(시동시)으로 판단하는 것이며 시동시에 단계(415)로 상태 판정 플래그가 클리어된채이며, 단계(402)로 미리 정해진 시동시의 제어 듀티값을 시동시 제어량으로서 출력한다.
마이크로콤퓨터(120)에선 상기 시동시 제어량인 듀티값을 일반에 잘 알려지는 타이머 끼워넣기 처리로 펄스 신호로 변환하고, 연료 제어 솔레노이드(301)를 듀티 제어한다.
이하, 마찬가지로 하여 연료 제어 솔레노이드(301)의 제어 듀티값이 설정되면 상기 타이머 끼워넣기 처리로 펄스 신호로 변환되는 것이며, 펄스 신호로 변환되는 부분의 설명은 생략하기로 한다.
단계(401)에서 엔진 회전수가 400rpm을 초과할 때엔 단계(403)로 나아간다. 이 단계(403)에선 엔진 회전수와 유휴 스위치(28)의 정보로 감속상태임을 검지하고, 감속시엔 단계(404)로 감속시에 제어 듀티값을 감속 제어량으로서 설정한다.
단계(407)은 냉각 수온 센서(23)의 정보로 엔진이 냉태시, 즉 냉각 수온이 저온시임을 검출하는 것이며 저온시는 스탭(412)으로 나아가며 시방 절환을 위한 신호인 접속점 A의 전압을 조사하고 이 접속점 A의 레벨이 0일때 단계(413)로 저수온시 제어량 a를 설정하고, 접속점 A의 레벨이 1일때엔 단계(414)로 저온시 제어량 b를 설정토록 해서, 제어 시방의 일부를 시방 절환선(112)의 유무로 절환토록 하고 있다.
단계(407)에서, 엔진이 난기시는 단계(411)로 나아가며, O2센서(25)에 의한 공연비 피드백 제어를 행하고, 공급 공연비를 이론 공연비에 제어하도록 일반에 잘 공지된 비례, 적분 제어로 제어 듀티값을 결정한다.
이상과 같이 해서, 공연비 제어를 행하는데, 다음에 이 제어 장치(1)를 단체로 검사하는 경우에 대해서 설명한다. 검사시는 전술한 바와 같이 제4도에 도시하는 단계(421) 내지 (425)의 전조건이 일시적으로 성립하도록 입력 정보를 인가함으로 상태 파정 플래그가 세트된다. 그때 엔진 회전수가 400rpm 이하이며, 단계(417)로 나아가면, 단계(417)로는 상태 판정 플래그가 세트되어 있으므로 단계(418)로 옮긴다.
단계(418)에선, 접속점 A의 레벨이 O일때 단계(419)로 제어 튜티값 10(%)을 연료 제어 솔레노이드(301)의 제어량으로서 설정한다.
또, 접속점 A의 레벨이 1일때는 단계(420)로 제어 튜티값 20(%)을 연료 제어 솔레노이드(301)의 제어량으로서 설정한다.
이상과 같이 함으로서, 검사시에 실제사용상 있을 수 없는 입력 정보를 부여했을때의 연료 제어 솔레노이드(301)의 튜티값을 측정함으로서 시방 절환선(112)으로 지정하고 있는 제어 장치 외부로부터 판독할 수 있다.
이상은 제어 대상이 튜티 제어되는 예인데 달리 시간폭으로 해서 출력할 수도 있다.
본 발명은 이상 설명한 바와 같이 센서의 입력 정보로서 미리 정해진 실제 사용상 있을 수 없는 상태임을 검지했을때, 제어 장치 내부에 설치된 시방 절환 수단의 설정 내용을 제어 대상에 튜티값이나 시간폭등으로 출력하도록 구성한 것이며 제어 장치를 단체 검사하는 경우, 제어 논리에 볼구하고 제어 장치 외부로부터 시방 절환 수단의 설정 내용을 단시간에 검사할 수 있다.

Claims (1)

  1. 차량 각부의 상태를 검출하는 복수의 센서(2), 미리 정해진 순서에 따라서 상기 복수의 센서(2)의 정보를 처리하여, 제어 대상의 제어량을 결정하는 제어 결정 수단(14), 제어 순서 혹은 제어 데이타를 선택하는 정보를 상기 제어 결정수단(14)에 부여하는 시방 절환 수단(17), 상기 복수의 센서(2)중 적어도 1개의 센서가 미리 정해진 실용상 있을 수 없는 상태를 검출하기 위한 상대 결정 수단(11), 상기 시방 절환수단(17)에 의해 선택된 정보를 제어 대상의 제어량으로 변화하는 제어량 변화수단(12), 상기 상태 결정수단(11)의 출력 신호에 의해, 제어 변환 수단(12)의 출력을 제어 대상으로 출력하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 제어 장치.
KR1019870013208A 1986-11-25 1987-11-24 차량용 제어 장치 KR910002315B1 (ko)

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