CN110385993A - 车辆的电源控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆的电源控制装置及方法，所述车辆的电源控制装置的特征在于包括：锁定电路部，其在基于驾驶员的车辆操作的唤醒输入信号生效的状态下，生成在预先设定的基准时间期间保持生效状态而经过基准时间后则被下拉而失效的唤醒输出信号；调节器部，其随着由锁定电路部生成的唤醒输出信号生效而生成驱动电源；以及微控制单元(MCU：Micro Contol Unit)，其通过从调节器部供应的驱动电源唤醒后使从调节器部供应驱动电源的状态保持预先设定的唤醒时间长度。根据本发明，可省去适用另外的唤醒逻辑的特殊IC以节省成本，通过只变更锁定电路部的参数值的方式能够合理地适用于多种系统规格。

Description

车辆的电源控制装置及方法
技术领域
本发明涉及车辆的电源控制装置及方法，更详细来讲涉及在车辆的制动系统的唤醒过程控制电源供应的车辆的电源控制装置及方法。
背景技术
通常，混合动力车辆、燃料电池车辆或电动汽车是可再生制动的车辆，为了提高燃比而实现利用电动增压器的再生制动(Regenerative Brake)。
适用于车辆的再生制动系统的特性为即使车辆处于熄火状态，但只要驾驶员为了驾驶或制动车辆而进行车辆操作的情况下，例如打开车门的情况或踩刹车踏板的情况下则被施加电源而唤醒。
更具体来讲，当驾驶员操作车辆的情况下，适用于再生制动系统的电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)被供应电源而唤醒，预定时间段内驾驶员未进一步操作车辆的情况下，为了防止电池因暗电流而放电，需要中断向ECU供应电源以重新进入休眠模式。在此，随着驾驶员操作车辆而发生的车辆操作信号具有驾驶员未进一步操作车辆的情况下保持现有的状态的特性，例如门保持打开状态的情况下，门操作信号以保持高电平(High-Level)的状态持续地输入。实际上需要在这种保持高电平(High-Level)的车辆操作信号输入的状态下也能够中断向ECU供应的电源的系统。
为了在保持高电平(High-Level)的车辆操作信号输入的状况下中断向EC U供应的电源，可以使用适用另外的唤醒逻辑的特殊集成电路(IC)，而该情况下具有随着适用特殊IC而发生费用损失的问题。
本发明的背景技术公开于韩国公开专利公报第10-2011-0076260号(2011年07月06日公开)。
发明内容
技术问题
本发明旨在解决上述问题，本发明的一个方面的目的是提供无需适用使用另外的唤醒逻辑的特殊IC，利用预定的锁定电路部初始化车辆操作信号即可执行系统的唤醒及休眠的车辆的电源控制装置及方法。
技术方案
根据本发明的一个方面的车辆的电源控制装置，其特征在于，包括：锁定电路部，其在基于驾驶员的车辆操作的唤醒(WakeUp)输入信号生效(Enable)的状态下，生成在预先设定的基准时间期间保持生效状态而经过所述基准时间后则被下拉(Pull Down)而失效(Disable)的唤醒输出信号；调节器部，其随着由所述锁定电路部生成的唤醒输出信号生效而生成驱动电源；以及微控制单元(MCU：Micro Contol Unit)，其通过从所述调节器部供应的驱动电源唤醒后使从所述调节器部供应驱动电源的状态保持预先设定的唤醒时间长度。
根据本发明，其特征在于，所述锁定电路部包括：主晶体管，其接入到连接被输入所述唤醒输入信号的输入节点和所述唤醒输出信号输出的输出节点的主路径上。
根据本发明，其特征在于，所述锁定电路部还包括双极(Two Stage)下拉晶体管部，所述双极(Two Stage)下拉晶体管部包括：第一下拉晶体管，其通过从所述主晶体管输出的电流接通；以及第二下拉晶体管，其连接于所述输出节点且通过所述第一下拉晶体管的接通动作接通以用于下拉所述唤醒输出信号。
根据本发明，其特征在于：所述基准时间依赖于所述第一下拉晶体管接通的时间点。
根据本发明，其特征在于，所述锁定电路部还包括：下拉电阻，其一端子连接于所述主晶体管；以及电容器，其接入到所述下拉电阻的另一端子与接地端子之间，其中，所述第一下拉晶体管接通的时间点取决于所述下拉电阻的电阻(resistance)及所述电容器的电容(capacitance)。
根据本发明，其特征在于：所述唤醒输入信号包括基于点火动作的点火信号、基于刹车踏板操作的刹车踏板信号及基于门开闭操作的门开闭信号中一个以上。
根据本发明的一个方面的车辆的电源控制方法，其特征在于，包括：锁定电路部在基于驾驶员的车辆操作的唤醒(WakeUp)输入信号生效(Enable)的状态下，生成在预先设定的基准时间期间保持生效状态的唤醒输出信号的步骤；调节器部随着由所述锁定电路部生成的唤醒输出信号生效而生成驱动电源的步骤；微控制单元(MCU：Micro Control Unit)被所述调节器部供应的驱动电源唤醒的步骤；所述锁定电路部在经过所述基准时间后下拉(Pull Down)所述唤醒输出信号使得失效(Disable)的步骤；以及所述微控制单元使从所述调节器部供应驱动电源的状态保持预先设定的唤醒时间长度的步骤。
技术效果
根据本发明的一个方面，本发明采用对车辆操作信号执行初始化的预定的锁定电路部执行系统的唤醒及休眠，因此可省去适用另外的唤醒逻辑的特殊IC以节省成本，通过只变更锁定电路部的参数值的方式能够合理地适用于多种系统规格，因此在其扩张方面也具有优点。
附图说明
图1是用于说明本发明的一个实施例的车辆的电源控制装置的框构成图；
图2及图3是用于具体说明本发明的一个实施例的车辆的电源控制装置的电路构成的例示电路图；
图4是示出本发明的一个实施例的车辆的电源控制装置中输入节点、输出节点及第一下拉晶体管的输入节点处的电压波形的例示图；
图5是用于说明本发明的一个实施例的车辆的电源控制方法的流程图。
附图标记说明
100：锁定电路部 Q1：子晶体管
Q2：主晶体管 Q_PD：双极下拉晶体管部
Q3：第一下拉晶体管 Q4：第二下拉晶体管
R1～R5、R7、R8：外部电阻 R6：下拉电阻
C1：电容器 D1：齐纳二极管
200：调节器部 300：MCU
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的车辆的电源控制装置及方法的实施例。在该过程中，为确保说明的明确性及便利性而可能会放大显示附图中部分线条的粗细或构成要素的大小。另外，下述术语是根据在本发明中的功能定义的术语，可能会根据不同的用户、运用者的目的或惯例而有所差异。因此所定义的这些术语应以说明书全文的内容为基础。
图1是用于说明本发明的一个实施例的车辆的电源控制装置的框构成图，图2及图3是用于具体说明本发明的一个实施例的车辆的电源控制装置的电路构成的例示电路图，图4是示出本发明的一个实施例的车辆的电源控制装置中输入节点、输出节点及第一下拉晶体管的输入节点处的电压波形的例示图。
参见图1，本发明的一个实施例的车辆的电源控制装置可包括锁定电路部100、调节器部200及MCU 300。
对本实施例的动作概括来讲，基于驾驶员的车辆操作的唤醒(WakeUp)输入信号生效(Enable)的状态(即，具有高电平(High-Level)的唤醒输入信号输入的状态)下，锁定电路部100可生成仅在基准时间期间保持生效状态而经过基准时间后则失效的唤醒输出信号并传输到调节器部200，调节器部200在生效状态的唤醒输出信号输入时生成驱动电源并供给MCU 300，MCU 300通过从调节器部200供应的驱动电源唤醒后可以使从调节器部200供应驱动电源的状态保持唤醒时间长度。因此，通过锁定电路部100生成唤醒输出信号使MCU300唤醒，并且经过唤醒时间后进入休眠模式，从而能够省去适用另外的唤醒逻辑的特殊IC。
以下参见图1至图3对本实施例的车辆的电源控制装置的动作进行具体说明。
锁定电路部100在基于驾驶员的车辆操作的唤醒(WakeUp)输入信号生效(Enable)的状态下，可生成在预先设定的基准时间期间保持生效状态而经过基准时间后则下拉(Pull Down)而失效(Disable)的唤醒输出信号。其中，基于驾驶员的车辆操作的唤醒输入信号可包括基于点火动作的点火信号(IGN)、基于刹车踏板操作的刹车踏板信号(BLS：Brake Light Signal)及基于门开闭操作的门开闭信号(DO：Door Open)中一个以上。
以下参见图2对锁定电路部100的具体电路构成进行具体说明。
参见图2，锁定电路部100可包括接入到连接被输入唤醒输入信号的输入节点(图2的V1节点)和输出唤醒输出信号的输出节点(图2的V2节点)的主路径上的主晶体管Q2，并且可包括通过生效状态的唤醒输入信号优先接通以用于接通主晶体管Q2的子晶体管Q1。在本实施例中，主晶体管Q2及子晶体管Q1分别可以由PNP双极结晶体管(BJT：Bipolar JunctionTransistor)及NPN BJT构成。如图2所示，由主晶体管Q2及子晶体管Q1的各端子形成的路径及分支路径上可接入有外部电阻R1-R5及齐纳二极管D1。
并且，锁定电路部100可包括双极(Two Stage)下拉晶体管部Q_PD，所述双极(TwoStage)下拉晶体管部Q_PD包括通过从主晶体管Q2输出的电流接通的第一下拉晶体管Q3及接入到输出节点且通过第一下拉晶体管Q3的接通动作接通以用于下拉唤醒输出信号的第二下拉晶体管Q4。第一下拉晶体管Q3及第二下拉晶体管Q4可分别由NPN BJT及PNP BJT构成。如图2所示，由第一下拉晶体管Q3及第二下拉晶体管Q4的各端子形成的路径及分支路径上可连接有下拉电阻R6和外部电阻R7-R8。
并且，锁定电路部100可包括一端子接入到主晶体管Q2(的集电极)的下拉电阻R6及接入到下拉电阻R6的另一端子与接地端子之间的电容器C1。
根据上述电路构成对锁定电路部100的动作进行说明如下。生效状态的唤醒输入信号通过输入节点输入时，子晶体管Q1及主晶体管Q2依次接通，此时生效状态的唤醒输入信号通过主晶体管Q2及外部电阻R1、R8传输到输出节点，输出节点上生成生效状态(即，保持高电平(High-Level))的唤醒输出信号。唤醒输出信号在生效状态时的电压水平因电压被外部电阻R1、R8下降而形成得低于唤醒输入信号。
之后，第一下拉晶体管Q3通过从主晶体管Q2输出并经由下拉电阻R6输入到基极端子的电流接通，第二下拉晶体管Q4通过第一下拉晶体管Q3的接通动作依次接通，唤醒输出信号被第二下拉晶体管Q4的接通动作下拉而失效(即，被下拉成低电平(Low-Level))。通过包括第一下拉晶体管Q3及第二下拉晶体管Q4的双极下拉晶体管部Q_PD下拉唤醒输出信号，从而能够解决采用仅适用第一下拉晶体管Q3的单级(Single Stage)的情况下由于第一下拉晶体管Q3的基极电流低而无法下拉唤醒输出信号的问题。
在此，直至第一下拉晶体管Q3接通前为止，生效状态的唤醒输入信号通过主晶体管Q2及外部电阻R1、R8传输到输出节点，因此输出节点上生成的唤醒输出信号保持生效状态，唤醒输出信号从第一下拉晶体管Q3接通的时间点开始下拉，因此唤醒输出信号保持生效状态的时间，即，基准时间长度依赖于第一下拉晶体管Q3接通的时间点。
如上，锁定电路部100可包括一端子接入主晶体管Q2的集电极端子的下拉电阻R6及连接于下拉电阻R6的另一端子与接地端子之间的电容器C1，因此第一下拉晶体管Q3接通的时间点可取决于下拉电R6的电阻(resistance)及电容器C1的电容(capacitance)。即，从主晶体管Q2的集电极端子输出的电流中一部分经过下拉电阻R6蓄积于电容器C1，因此第一下拉晶体管Q3接通的时间点可取决于下拉电阻R6的电阻(resistance)及电容器C1的电容(ca pacitance)(即，基准时间是从唤醒输入信号生效的时间点到第一下拉晶体管Q3因下拉电阻R6及电容器C1而接通为止的延迟时间)。因此，本实施例可通过变更下拉电阻R6的电阻(resistance)及电容器C1的电容(capacitance)的方式合理地适用于多种ECU电源系统规格，因此在其扩张方面也具有优点。
通过上述锁定电路部100的动作，在基准时间期间保持生效状态且经过基准时间后被下拉而失效的唤醒输出信号在输出节点生成后可传输到调节器部200。
另外，图2示出点火信号、刹车踏板信号及门开闭信号作为唤醒输入信号输入到锁定电路部100的输入节点的电路构成，而根据实施例，可以如图3采用刹车踏板信号及门开闭信号输入到锁定电路部100的输入节点，点火信号直接输入到调节器部200的电路构成。
图4是示出唤醒输入信号输入到输入节点V1的情况下第一下拉晶体管Q3的输入节点(即，基极端子)V3处的电压波形与输出节点V2生成的唤醒输出信号的电压波形的例示图，是唤醒输入信号保持生效状态达300ms的情况，在将下拉电阻R6的电阻及电容器C1的电容分别设为470kΩ及2μF的例示中，可以确认第一下拉晶体管Q3在从唤醒输入信号生效的时间点起经过100ms(即，基准时间)的时间点接通，唤醒输出信号相应地被下拉而失效。
调节器部200可随着由锁定电路部100生成的唤醒输出信号生效而生成驱动电源，即，可在有生效状态的唤醒输出信号输入的情况下调节(regulation)电池电源以生成MCU300的驱动电源后供给MCU 300。
MCU(Micro Control Unit)300通过从调节器部200供应的驱动电源唤醒后可以使从调节器部200供应驱动电源的状态保持预先设定的唤醒时间长度。
即，MCU 300在通过从调节器部200供应的驱动电源唤醒后，可通过G PIO输出向调节器部200传输唤醒时间长度内保持高电平(High-Level)的电压控制信号。调节器部200可通过相同的输入端子INH接收唤醒输出信号及电压控制信号，因此即使经过唤醒时间之前唤醒输出信号失效的情况下也可以通过接收保持高电平(High-Level)的电压控制信号以保持向MCU 300供应驱动电源的状态。可根据设计者的意图及系统规格对唤醒时间进行多种设计并预先存储到MCU 300(例：10min)。
图5是用于说明本发明的一个实施例的车辆的电源控制方法的流程图。
以下参见图5对本发明的一个实施例的车辆的电源控制方法进行说明。首先，锁定电路部100在基于驾驶员的车辆操作的唤醒(WakeUp)输入信号生效(Enable)的状态下，生成在预先设定的基准时间期间保持生效状态的唤醒输出信号(S100)。具体来讲，生效状态的唤醒输入信号通过输入节点输入时子晶体管Q1及主晶体管Q2依次接通，因此生效状态的唤醒输入信号通过主晶体管Q2及外部电阻R1、R8传输到输出节点，输出节点上生成生效状态的唤醒输出信号。
随着在S100步骤由锁定电路部100生成的唤醒输出信号生效，调节器部200生成用于唤醒MCU300的驱动电源(S200)。
之后，MCU 300通过从调节器部200供应的驱动电源唤醒(S300)。
之后，锁定电路部100在经过基准时间后下拉(Pull Down)唤醒输出信号使得失效(Disable)(S400)。具体来讲，第一下拉晶体管Q3通过从主晶体管Q2输出并经由下拉电阻R6输入到基极端子的电流接通，第二下拉晶体管Q4通过第一下拉晶体管Q3的接通动作依次接通，唤醒输出信号被第二下拉晶体管Q4的接通动作下拉而失效。
之后，MCU 300使从调节器部200供应驱动电源的状态保持预先设定的唤醒时间长度(S500)。即，MCU 300通过从调节器部200供应的驱动电源唤醒后，通过GPIO输出向调节器部200传输唤醒时间长度内高电平(High-Lev el)的电压控制信号使得调节器部200保持供应驱动电源的状态。
如上，本实施例采用对车辆操作信号执行初始化的预定的锁定电路部执行系统的唤醒及休眠，因此可省去适用另外的唤醒逻辑的特殊IC以节省成本，通过只变更锁定电路部的参数值的方式能够合理地适用于多种系统规格，因此在其扩张方面也具有优点。
以上参考附图所示的实施例对本发明进行了说明，但这不过是例示而已，应理解：本领域一般技术人员可由此实施其他多种变形及等同的其他实施例。因此，本发明的技术保护范围以技术方案的范围为准。

Claims (7)

1.一种车辆的电源控制装置，其特征在于，包括：
锁定电路部，其在基于驾驶员的车辆操作的唤醒输入信号生效的状态下，生成在预先设定的基准时间期间保持生效状态而经过所述基准时间后则被下拉而失效的唤醒输出信号；
调节器部，其随着由所述锁定电路部生成的唤醒输出信号生效而生成驱动电源；以及
微控制单元，其通过从所述调节器部供应的驱动电源唤醒后使从所述调节器部供应驱动电源的状态保持预先设定的唤醒时间长度。
2.根据权利要求1所述的车辆的电源控制装置，其特征在于，所述锁定电路部包括：
主晶体管，其接入到连接被输入所述唤醒输入信号的输入节点和所述唤醒输出信号输出的输出节点的主路径上。
3.根据权利要求2所述的车辆的电源控制装置，其特征在于，所述锁定电路部还包括双极下拉晶体管部，所述双极下拉晶体管部包括：
第一下拉晶体管，其通过从所述主晶体管输出的电流接通；以及
第二下拉晶体管，其连接于所述输出节点且通过所述第一下拉晶体管的接通动作接通以用于下拉所述唤醒输出信号。
4.根据权利要求3所述的车辆的电源控制装置，其特征在于：
所述基准时间依赖于所述第一下拉晶体管接通的时间点。
5.根据权利要求4所述的车辆的电源控制装置，其特征在于，所述锁定电路部还包括：
下拉电阻，其一端子连接于所述主晶体管；以及
电容器，其接入到所述下拉电阻的另一端子与接地端子之间，
其中，所述第一下拉晶体管接通的时间点取决于所述下拉电阻的电阻及所述电容器的电容。
6.根据权利要求1所述的车辆的电源控制装置，其特征在于：
所述唤醒输入信号包括基于点火动作的点火信号、基于刹车踏板操作的刹车踏板信号及基于门开闭操作的门开闭信号中一个以上。
7.一种车辆的电源控制方法，其特征在于，包括：
锁定电路部在基于驾驶员的车辆操作的唤醒输入信号生效的状态下，生成在预先设定的基准时间期间保持生效状态的唤醒输出信号的步骤；
调节器部随着由所述锁定电路部生成的唤醒输出信号生效而生成驱动电源的步骤；
微控制单元被所述调节器部供应的驱动电源唤醒的步骤；
所述锁定电路部在经过所述基准时间后下拉所述唤醒输出信号使得失效的步骤；以及
所述微控制单元使从所述调节器部供应驱动电源的状态保持预先设定的唤醒时间长度的步骤。
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