포드 EEC

Ford EEC

Ford EEC 또는 전자 엔진 컨트롤은 Ford Motor Company가 설계 및 제작한 ECU(또는 엔진 컨트롤 유닛) 시리즈입니다.첫 번째 시스템인 EEC I은 1973년 도시바가 개발한 프로세서와 부품을 사용했다.1974년 생산을 시작해 1975년 양산에 들어갔다.그 후 몇 번의 모델 반복을 거쳤습니다.

EEC I 및 II

EEC I 및 EEC II 모듈은 공통의 프로세서와 메모리를 사용했기 때문에 함께 설명할 수 있습니다.마이크로프로세서는 도시바가 제조한 12비트 중앙처리장치(TLCS-12)로 1971년 개발을 시작해 1973년 완성됐다.32mm²의 칩으로 약 2,800개의 실리콘 게이트가 있으며 6µm 공정으로 제조되었습니다.이 시스템의 반도체 메모리에는 512비트 RAM, 2kb ROM 및 2kb EPROM이 포함되어 있습니다.이 시스템은 1974년에 생산을 시작해 1975년에 [1][2]양산에 들어갔다.

포드의 TLCS-12 마이크로프로세서의 내부 코드명은 "PM-11" 또는 "Poor Man's 11"로 당시 인기 있었던 Digital Equipment Corporation PDP-11 컴퓨터를 분해한 버전임을 암시합니다.PDP-11은 1970년대 전반 "개념 증명"을 위해 차량에 사용되었다.실제로 이 두 컴퓨터 아키텍처 사이에는 공통점이 거의 없었습니다.이 칩은 상용화된 적이 없다.[필요한 건]

이 12비트 프로세서는 당시 4개의 수학 함수(더하기, 빼기, 곱하기, 나눗셈)를 모두 갖춘 유일한 상업용 칩이었습니다.12비트를 선택한 것은 우연이 아닙니다.정확성을 위해 1000분의 1 또는 약 10비트의 부품을 분해할 수 있는 수식이 필요하다고 판단되었습니다.사인에는 다른 비트가 필요했습니다.이것은 논리적으로 12비트로 반올림되어 어드레스 공간도 16킬로워드로 되어 있습니다.서브루틴 콜 및 리턴용 '스택'이 없었습니다.오히려 명령 포인터 레지스터는 이전에 대상 서브루틴의 주소로 채워진 다른 레지스터와 "스왑"되었습니다.스와프백으로 되돌렸습니다.모든 코드는 어셈블리 언어로 작성되었습니다.[필요한 건]

EEC I/II 모듈의 또 다른 기능은 컨트롤 모듈 하우징에 볼트로 고정되는 별도의 메모리 모듈을 사용하는 것이었습니다.이는 필요에 따라 현장에서 알고리즘('전략')과 데이터('교정')를 조합한 소프트웨어 변경을 용이하게 하기 위해 수행되었습니다.메모리 모듈은 제조 후 변경할 수 없는 메모리 칩의 일종인 "Masked ROM"(Masked ROM)을 사용했습니다.메모리 모듈에는 현장에서 교환할 수 있는 스위치도 몇 개 탑재되어 있습니다.이 전략은 이러한 스위치를 읽고 점화 전(노크)이 발생하는 차량의 스파크 진각을 지연시킵니다.[필요한 건]

프로세서 모듈에는 다양한 센서에서 데이터를 수집하는 데 사용되는 아날로그-디지털 컨버터용 10V 레퍼런스가 있습니다.엔진 크랭킹 중에 모듈에 공급되는 전력이 10V 이상과 미만으로 다양하기 때문에 이 문제가 발생할 수 있습니다.그 문제는 몇 단계로 해결되었다.첫째, 모든 센서는 다양한 기준 전압에도 불구하고 정확성을 보장하는 비율 측정 방법을 사용했습니다.둘째, 크랭킹 중에 특수 회로가 엔진의 기준 펄스와 동기하여 점화 시스템을 작동시킵니다.셋째, 내부 전압이 10V 이상으로 안정될 때까지 프로세서는 부팅되지 않았습니다.[필요한 건]

EEC-II는 Ford US에서 설계 및 제조한 마지막 카뷰레터인 Ford 모델 7200 VV(Variable Venturi) 카뷰레터를 통해 공연비를 제어합니다.그 안에서 공연비는 플로트 볼 통풍구를 열고 닫는 핀틀을 움직이는 랙을 작동하는 스테퍼 모터에 의해 제어되었다.닫으면 볼 안으로 공기가 유입되지 않아 연료 혼합물이 희박해졌습니다.열었을 때 연료 혼합물이 풍부했습니다.각각의 기화기는 압력조절실에서 손으로 보정되었다.[필요한 건]

"상자 내부"에는 많은 공통점이 있었지만, EEC I과 II의 크기, 모양 및 메인 커넥터가 달랐습니다.이 프로세서 설계는 EEC-III의 사용 후보로서 대폭 업그레이드되었지만 선택되지는 않았습니다.[필요한 건]

EEC-III

이 시스템은 1981-83년 특정 차량에 사용되었습니다.EEC-II 모듈은 피드백 카뷰레터와 함께 사용하는 모듈과 Ford의 "Central" 스로틀-바디 연료 분사 시스템에 사용하는 모듈 두 가지가 있었습니다.모듈의 크기와 모양은 EEC-II와 거의 동일하지만 외장 메모리 모듈을 사용하고 있습니다.두 모듈에는 잘못된 차량에 실수로 삽입되는 것을 방지하기 위해 서로 다른 키 커넥터가 있었습니다.

EEC-III는 Duraspark III 모듈(배선이 나오는 갈색 그로밋)과 Duraspark II 점화 코일을 사용합니다.1차 회로에는 저항 와이어가 사용됩니다.EEC-II(및 그 이후) 시스템의 디스트리뷰터는 기존의 기계식 및 진공식 어드밴스 메커니즘을 제거합니다.모든 타이밍은 엔진 컨트롤 유닛에 의해 제어되며, 엔진 컨트롤 유닛은 보정에 따라 50도 범위 내의 임의의 지점에서 스파크 플러그를 점화할 수 있습니다.이렇게 스파크 기능이 증가하면 크로스파이어를 방지하기 위해 인접한 분배기 캡 전극의 분리가 강화되어 직경이 큰 분배기 캡이 생성됩니다.

카뷰레터 자동차의 EEC-II는 EEC-II와 동일한 포드 7200V 카뷰레터를 제어했다.연료 분사 차량에서 모듈은 5.0L(302cid) 엔진의 중앙 밸리에 있는 기존 흡기 매니폴드에 부착된 스로틀 바디에 장착된 고압(약 40psi) 연료 인젝터 2개를 점화했습니다.

프로세서는 Motorola에 의해 설계 및 제조되었습니다.8비트 데이터 길이, 10비트 명령 길이 및 13비트 주소 길이를 특징으로 했습니다.주소 공간이 "페이징"되었습니다. 즉, 특별한 지시 없이 모든 주소 공간을 직접 주소 지정할 수 없습니다.4페이지가 있었어요.0 페이지는 일반(배경) 코드용입니다.1페이지가 인터럽트 코드였어요2페이지도 배경용이지만 0페이지의 특별한 "점프 페이지" 명령을 통해서만 액세스할 수 있습니다. 3페이지에서는 파라미터("보정") 데이터 또는 추가 인터럽트 레벨 코드를 저장했습니다.이 칩은 상업적으로 판매된 적이 없다.EEC-I 및 -II와 마찬가지로 모든 코드는 어셈블리 언어로 작성되었습니다.

프로세서 칩은 Motorola에 의해 제조되었으며 모듈은 Motorola, Toshiba 또는 Ford에 의해 설계 및 조립되었습니다.설계는 기능적으로는 동일하지만 약간 다른 성분이 사용되었습니다.모토로라는 최대한 많은 자체 부품을 사용하도록 디자인을 최적화했다.

EEC-IV

EEC-IV의 예비 설계 작업은 EEC-II가 생산되기 전부터 시작되었습니다.시간이 지남에 따라 이 프로세서를 중심으로 설계된 모듈은 다양해졌습니다.Ford가 지금까지 사용해 온 그 어떤 모듈보다 이 설계의 변형에 기초한 엔진/파워트레인 컨트롤 모듈(ECM/PCM)을 사용하여 더 많은 Ford 차량이 생산되었을 가능성이 높습니다.[필요한 건]

기존 EEC 시스템과 달리 EEC-IV는 TFI 또는 TFI-IV(Thick Film Integrated Ignition) 모듈이라는 소형 점화 모듈을 사용합니다.보통 회색이며 원래 디스트리뷰터에 장착되었습니다.최신 모델에서는 TFI 모듈이 엔진실의 히트 싱크에 장착됩니다.열로 인해 손상되기 쉽습니다.표면 실장 기술 부품으로 제작되어 이전의 두라-스파크 점화 모듈보다 훨씬 작습니다.사용되는 점화 코일은 E-Core 설계입니다.이 점화 코일 설계는 구형 실린더형 점화 코일보다 효율적입니다.[필요한 건]

EEC-IV 시스템은 이전 EEC 시스템보다 더 많은 진단 기능을 갖추고 있습니다.초기 EEC-IV 장착 차량에는 진단 커넥터를 통해 스캔 도구로 센서 데이터를 전송하는 기능이 없습니다.다만, KOEO(키 온, 엔진 오프)와 KOER(키 온, 엔진 가동) 셀프 테스트, 그리고 문제의 컴포넌트의 와이어를 움직여 다양한 센서/액터와의 배선 접속을 테스트하는 기능인 연속 모니터(움직임) 테스트가 있습니다.1990년대 초까지 일부 모델은 DCL(Data Communications Link)이라 불리는 센서 데이터 스트리밍 기능을 가지고 있었습니다.이러한 모델에는 EEC-IV 진단 커넥터에 연결된 데이터 버스 와이어가 2개 더 있습니다.[필요한 건]

EEC-IV 컴퓨터는 8061이라고 불리는 인텔이 설계한 8/16 비트 프로세서를 기반으로 구축되었습니다.이 칩은 상업적으로 판매된 적은 없지만 8096이라는 근접한 변종이 매우 인기가 있었다.이 두 칩의 주요 차이점은 외부 명령/데이터 버스입니다.포드는 입력과 출력에 사용되는 핀 수를 최소화하고자 인텔은 주소와 데이터를 8비트 버스에 다중화하는 고유 버스(MBUS)를 설계했습니다.이 버스에서 정보를 전송하기 위해 몇 개의 추가 제어선이 사용되었습니다.버스의 독특한 특성 때문에, 커스텀 메모리 칩이 필요했습니다.[필요한 건]

EEC-IV는 1983년식 1.6L EFI, 2.3L High Swirl 연소(HSC), 2.3L EFI 터보 및 2.8L 트럭 엔진에 처음 장착되었습니다.에스코트의 기본 엔진은 모든 US 에스코트 1.6L CVH와 동일하지만 EFI 외에 독특한 흡기 및 배기 매니폴드가 특징입니다.이는 비순차적 EFI로, 즉 각 실린더에 필요한 연료의 1/4이 각 실린더 점화 시 흡기 밸브 근처에 있는 흡기 매니폴드로 분사되었음을 의미합니다.[필요한 건]

첫 번째 EEC-IV 모듈은 미래의 모듈과 달랐습니다.EEC I/II/II 핀 소켓 커넥터보다 비용을 절감하기 위한 독자적인 '엣지 카드' 커넥터가 있었지만 신뢰성이 떨어지면서 단기간에 폐기되었습니다.40핀 DIP IC 패키지를 사용하여 입력/출력 수를 제한했습니다.또한 8K바이트의 MROM 명령/데이터와 128바이트의 추가 RAM이 포함된 메모리 칩을 1개만 사용했습니다.[필요한 건]

이후의 모든 EEC-IV 모듈에서는 4개의 가장자리 모두에 핀이 엇갈린 스루홀 IC 패키지를 사용하여 사용 가능한 모든 I/O를 사용할 수 있었습니다.메모리는 2~8k/128 MROM/RAM 칩으로 빠르게 증가하여 32K MROM과 1K RAM을 분리하였습니다.버스 로딩으로 인해 외장 메모리 디바이스는 2개로 제한됩니다.[필요한 건]

인텔은 모듈이 아닌 칩만 제조했습니다.최종적으로 인텔이 설계 및 제조한 독자적인 MBUS UVEPROM이 탄생했습니다.Motorola와 Ford Electronics Division은 모듈을 설계하고 제조했습니다.인텔이 프로세서 칩을 독점 공급한 지 몇 년이 지난 후, 포드는 인텔을 설득하여 디자인을 모토로라와 공유하여 8061개의 칩을 생산하도록 했습니다. 단, 포드의 소비만을 위한 것입니다.[필요한 건]

수년간 엔진 실린더의 수, 입력 및 출력의 유형과 양에 따라 EEC-IV 모듈의 다양한 변형이 있었습니다.포뮬라 1 경주용 특수 EEC-IV 모듈도 출시되어 Ford는 경주용 자동차에 디지털 전자 제품을 최초로 도입한 회사 중 하나가 되었습니다.[필요한 건]

이 EEC-IV는 1985년 [3]Ford/Cosworth 1.5L 터보 포뮬러 1 엔진에 사용되었습니다.EEC-IV를 탑재한 이 엔진은 Haas/FORCES F1 a.k.a.에서 사용되었습니다. 하스/롤라 이 팀은 로스 브라운과 아드리안 뉴이 [citation needed]둘 다 고용했다.

EEC-V

Ford Electronics는 추가적인 성능 요구로 인해 EEC-IV 기술을 기반으로 한 8065 빌딩이라는 이름의 향상된 마이크로프로세서를 개발하게 되었습니다.메모리는 64K에서 1메가바이트로 확장되었고 속도는 3배, I/O는 2배 이상 증가했습니다.추가 인터럽트와 향상된 시간 제어 I/O를 통해 EEC-IV 코드를 계속 사용할 수 있었고 제품 수명이 거의 20년까지 연장되었습니다.

EEC-V DPC

유럽의 Ford Diesel Duratorq 엔진(모든 TDDi 및 TDCi는 2000MY부터 시작)은 EEC-V DPC-xx 시리즈를 사용했습니다.이 시리즈는 28F200 플래시 메모리를 탑재한 Intel i196 마이크로 컨트롤러의 변형을 사용했습니다.EEC-V DPC ECU는 나중에 Delphi, Bosch EDC16, Siemens SID80x/SID20x 또는 Visteon DCU [4]ECU로 교체되었습니다.

비스테온 레반타

비스테온 레반타 '블랙오크' PCM은 프리스케일 파워PC 아키텍처를 적용한 최초의 ECU다.ECU는 Ford Mondeo, Galaxy, Focus 및 Ka - 1.8/2.0/2.5/3.0 Duratec HE/I4 [5]엔진에 사용되었습니다.

EEC-150

3.0/4.0 V6/4.6 SOHC 엔진용 EEC-150은 PowerPC를 사용하지만 비스테온 레반타에 비해 ECU는 설계상 EEC-VI에 가깝다.

EEC-VI

EEC-VI는 파워입니다Ford Motor Company에서 2013년까지 사용한 PC 마이크로 컨트롤러.ECU의 종류는 매우 다양합니다.EEC-VI는 ISO15765 프로토콜보다 ISO15765 또는 ISO14229(UDS)를 사용하여 진단합니다.

EEC-VII 이후

EEC-VII는 파워를 탑재한 최신 시스템Ford Motor Company가 사용하는 PC 마이크로 컨트롤러로, 주로 CAN 버스와 Ford의 독점 MS-CAN 아키텍처를 활용합니다.현재 다른 변형이 존재하지만 현재 이에 대한 추가 정보는 제공되지 않습니다.

레퍼런스

  1. ^ "1973: 12-bit engine-control microprocessor (Toshiba)" (PDF). Semiconductor History Museum of Japan. Retrieved 27 June 2019.
  2. ^ Belzer, Jack; Holzman, Albert G.; Kent, Allen (1978). Encyclopedia of Computer Science and Technology: Volume 10 - Linear and Matrix Algebra to Microorganisms: Computer-Assisted Identification. CRC Press. p. 402. ISBN 9780824722609.
  3. ^ Clark, Walter F.; Fortier, Robert J.; Coats, James M. (1991). "Ford Races Its EEC-IV Electronic Engine Control Unit to Improve Production Vehicle Performance and Durability". SAE Technical Paper Series. Vol. 1. doi:10.4271/910253.
  4. ^ "Ford Focus ECU listing".
  5. ^ "Ford Mondeo ECU listing".