KR100254231B1 - Actuator moving apparatus of a vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An actuator driving apparatus is provided to accurately drive an actuator depending on a duty signal by removing residual current of the actuator through control of the duty signal outputted from a control unit via a driving drive. CONSTITUTION: An actuator driving device comprises a vehicle data detecting unit(10), a control unit(20), a driving drive(30) and an actuator(40). The vehicle data detecting unit detects general data obtained during stoppage and travel of the vehicle and outputs corresponding electrical signals. With the electrical signals, a logic unit of the driving drive performs logic operation. Supply power determined by a signal applied from the logic unit is supplied to the actuator by a driving voltage application unit of the drive. A driving voltage control unit having an N-channel MOSFET for removal of residual currents outputs an electrical signal for accurate control of the motion of the actuator. According to accurate control of the actuator due to removal of residual currents via duty signals, reliability and safety are realized.

Description

자동차의 액추에이터 구동장치Actuator drive of car

본 발명은 자동차의 액추에이터 구동장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 액추에이터에 다이오드와 MOSFET를 직렬로 연결하여 제어수단의 구동신호에 따라 동작하는 액추에이터의 동작을 정확하게 제어하는 자동차의 액추에이터 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator driving apparatus for a vehicle, and more particularly, to an actuator driving apparatus for a vehicle for precisely controlling an operation of an actuator operating according to a driving signal of a control means by connecting a diode and a MOSFET in series with the actuator. will be.

일반적으로 액추에이터 구동장치는 자동차에 장착되어 있는 각종 장치들을 조정하기 위해 구비되는 모터, 유압 실린더, 솔레노이드 등을 구동하기 위한 것으로, 종래에는 첨부된 제4도와 함께 설명하면 제어부(20)에서 출력되어 액추에이터(40)의 구동을 온/오프하는 듀티신호(DUTY SIGNAL)는 제2앤드 게이트(U2B)에서 페일(FAIL SIGNAL)신호와 논리곱 연산되어 제1앤드게이트(U2A)의 일측에 출력된다.In general, the actuator driving device is for driving a motor, a hydraulic cylinder, a solenoid, and the like, which are provided to adjust various devices mounted on an automobile. In the related art, the actuator driving device is output from the control unit 20 and described with reference to FIG. The duty signal DUTY SIGNAL for turning on / off driving of the 40 is logically computed with the FAIL SIGNAL signal at the second end gate U2B and output to one side of the first end gate U2A.

폴싱신호(FOURCING SIGNAL)와 쵸핑신호(CHOPPING SIGNAL)는 제1오아 게이트(U1A)를 통해 논리합 되어 제1앤드 게이트(U2A) 일측에 공급되며 제1앤드 게이트(U2A)는 상기 제1오아 게이트(UIA)와 제2앤드 게이트(U2B)에서 인가되는 신호를 논리곱 하여 액추에이터(40)를 구동하기 위한 신호를 출력한다.The falling signal FOURCING SIGNAL and the chopping signal CHOPPING SIGNAL are ORed through the first OR gate U1A and supplied to one side of the first AND gate U2A, and the first AND gate U2A is connected to the first OR gate. A signal for driving the actuator 40 is output by ANDing the signal applied from the UIA) and the second end gate U2B.

따라서, 듀티신호의 온 시간동안에 제1트랜지스터(TR1) 및 제2트랜지스터(TR2)가 온 되어 액추에이터에 설정된 공급 전원이 인가되어 구동되었다.Therefore, the first transistor TR1 and the second transistor TR2 are turned on during the on time of the duty signal, and the supply power set to the actuator is applied and driven.

이때, 상기 액추에이터가 구동되면 차체에 잔류 전류가 발생하여 듀티신호의 오프구간, 즉 “로우”레벨의 상태에서도 일정시간 구동되어 듀티신호에 의한 정확한 제어가 어렵다는 문제점이 있었다.At this time, when the actuator is driven, a residual current is generated in the vehicle body, so that the driving is performed for a certain time even in the off section of the duty signal, that is, in the state of “low” level, so that accurate control by the duty signal is difficult.

따라서 본 발명의 목적은 액추에이터 구동시 제어부로부터 출력되는 듀티신호를 구동 드라이브에서 제어하여 액추에이터에서 발생하는 잔류 전류를 제거함으로써, 액추에이터를 듀티신호에 따라 정확하게 구동시키고자 하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to drive the actuator accurately according to the duty signal by controlling the duty signal output from the controller when the actuator is driven to remove the residual current generated in the actuator.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 정지 또는 주행중에 검출되는 전반적인 차량 정보를 검출하여 그에 대한 소정의 전기적 신호를 출력하는 차량 정보 검출수단과, 상기 차량 정보 검출수단에서 인가되는 신호에 따라 메모리 테이블에 설정된 데이터 값과 비교하여 차량에 설치되어 있는 각종장치를 전반적으로 제어하는 제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 인가되는 신호에 따라 차량의 각종 장치를 구동하기 위한 전원인가 및 액추에이터를 동작을 제어하는 구동 드라이브 수단과, 상기 구동 드라이브 수단에서 인가되는 신호에 따라 자동차에 구비되어 있는 각종 장치들을 조정하는 액추에이터로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a vehicle information detection means for detecting the overall vehicle information detected during the stop or driving of the vehicle and outputs a predetermined electrical signal thereon, and the memory in accordance with the signal applied from the vehicle information detection means Control means for outputting a control signal for overall control of the various devices installed in the vehicle in comparison with the data value set in the table, and power supply and actuator for driving the various devices of the vehicle according to the signal applied from the control means It characterized in that it comprises a drive drive means for controlling the operation and the actuator for adjusting the various devices provided in the vehicle in accordance with the signal applied from the drive drive means.

제1도는 본 발명 자동차의 액추에이터 구동장치의 구성 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of an actuator driving device for a motor vehicle of the present invention.

제2도는 제1도의 구동 드라이브부의 구동장치의 상세 회로도.FIG. 2 is a detailed circuit diagram of a drive device of the drive driver of FIG.

제3도는 제2도의 회로도에서 나타나는 신호의 타임차트이다.3 is a time chart of signals shown in the circuit diagram of FIG.

제4도는 종래 액추에이터 구동장치 회로도.4 is a circuit diagram of a conventional actuator driver.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 액추에이터 구동장치는 차량 정보 검출부(10)와, 제어부(20)와, 구동 드라이브(30)와, 액추에이터(40)로 구성하되, 상기 차량 정보 검출부(10)는 차량의 정지 또는 주행중에 검출되는 전반적인 차량 정보를 검출하여 그에 대한 소정의 전기적 신호를 출력한다.As shown in FIG. 1, an actuator driving apparatus for a vehicle according to the present invention includes a vehicle information detecting unit 10, a control unit 20, a drive drive 30, and an actuator 40. The detector 10 detects general vehicle information detected while the vehicle is stopped or driving and outputs a predetermined electrical signal therefor.

상기 제어부(20)는 상기 차량 정보 검출부(10)에서 인가되는 신호에 따라 메모리 테이블에 설정된 데이터 값과 비교하여 차량에 설치되어 있는 각종장치를 전반적으로 제어하는 제어신호를 출력한다.The control unit 20 outputs a control signal for controlling the various devices installed in the vehicle as compared with the data value set in the memory table according to the signal applied from the vehicle information detection unit 10.

예를 들어, 상기 차량 정보 검출부(10)에서 차량의 정보를 검출하여 제어부에서 인가하면 제어부(20)는 자동차에 구비되어 각종장치를 구동하기 위해 액추에이터를 구동시키기 위한 과여자 제어 신호인 폴싱신호와, 액추에이터 온 상태를 유지시키기 위한 최소전류를 제어를 위한 일정한 주파수인 쵸핑신호와, 액추에이터의 오프/온 또는 온/오프 시점을 제어하는 신호인 듀티신호와, 액추에이터 출력에 이상이 발생시 액추에이터의 동작을 오프시키는 신호인 페일신호등 다양한 신호를 출력한다.For example, when the vehicle information detection unit 10 detects and applies information of the vehicle from the control unit, the control unit 20 is provided in a vehicle and a polling signal that is an over-excitation control signal for driving an actuator to drive various devices. , The chopping signal which is a constant frequency for controlling the minimum current to keep the actuator on, the duty signal which controls the actuator's off / on or on / off time, and the actuator's operation when an abnormality occurs in the actuator output. Outputs various signals such as a fail signal, which is a signal to turn off.

구동 드라이브(30)는 상기 제어부(20)에서 인가되는 신호에 따라 차량의 각종 장치를 구동하기 위한 전원을 인가한다.The driving drive 30 applies power for driving various devices of the vehicle according to the signal applied from the control unit 20.

상기 구동 드라이브(30)는, 제2도에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(20)에서 인가되는 신호에 따라 연산하는 논리 연산부(31)와, 상기 논리 연산부(31)에서 인가되는 신호에 따라 설정된 공급전원을 액추에이터(40)에 공급하는 구동 전압 인가부(32)와, 상기 논리 연산부(31)에서 인가되는 신호에 따라 설정된 공급전원에 의해 구동되는 액추에이터(40)의 동작을 정확하게 제어하는 전기적 신호를 출력하는 구동 전압 제어부(33)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 2, the driving drive 30 may be configured according to a logic operation unit 31 that calculates according to a signal applied from the control unit 20, and a signal applied by the logic operation unit 31. Electrical signal for accurately controlling the operation of the driving voltage applying unit 32 for supplying the supply power to the actuator 40 and the actuator 40 driven by the supply power set according to the signal applied from the logic operation unit 31. It consists of a driving voltage control unit 33 for outputting.

또한, 상기 논리 연산부(31)는 제어부(20)에서 인가되는 첨부한 제3도의 “A”와 같은 폴싱신호와 제3도의 “B”와 같은 쵸핑신호를 논리곱 하는 제1오아 게이트(ORGATE ; U1A)와, 제어부(20)에서 인가되는 제3도의 “C”와 같은 듀티신호와 제3도의 “D”와 같은 페일신호를 논리곱 하는 제2앤드 게이트(AND GATE ; U2B)와, 상기 제2앤드 게이트(UB2)에서 인가되는 신호와 제1오아 게이트(U1A)에서 인가되는 신호를 논리곱 하는 제1앤드 게이트(U2A)로 이루어져 있다.In addition, the logic operation unit 31 may include a first OR gate ORGATE that logically multiplies a chopping signal such as “A” in FIG. 3 and a chopping signal such as “A” in FIG. U1A), a second AND gate (AND GATE U2B) for ANDing the duty signal such as “C” in FIG. 3 and the fail signal such as “D” in FIG. The first end gate U2A performs an AND operation on the signal applied from the second end gate UB2 and the signal applied from the first OR gate U1A.

또한, 상기 구동 전압 인가부(32)는 인가되는 전압을 제한하는 다수개의 저항(Rl-R4)과, 전압의 역류를 제한하여 소자의 파손을 방지하는 제너 다이오드(Z1)와, 제어부에 인가되는 신호에 따라 스위칭 되어 설정된 공급전원을 인가하는 복수개의 트랜지스터(TR1-TR2)로 이루어져 있다.In addition, the driving voltage applying unit 32 includes a plurality of resistors Rl-R4 for limiting the applied voltage, a zener diode Z1 for limiting the reverse flow of the voltage to prevent breakage of the device, and a voltage applied to the controller. It is composed of a plurality of transistors (TR1-TR2) to be switched according to the signal to apply the set power supply.

또한, 상기 구동 전압 제어수단(33)는 다수개의 저항(R5-R10)과, 복수개의 트랜지스터(TR3-TR4)와, 전압의 역류를 제한하여 소자의 파손을 방지하는 다이오드(D1)와, 잔류 전류를 제거하는 N채널 MOSFET로 이루어져 있다.In addition, the driving voltage control means 33 includes a plurality of resistors R5-R10, a plurality of transistors TR3-TR4, a diode D1 for limiting the reverse flow of the voltage to prevent breakage of the device, and It consists of an N-channel MOSFET that removes current.

액추에이터(40)는 상기 구동 드라이브부에서 인가되는 신호에 따라 자동차에 구비되어 있는 각종 장치들을 조정한다.The actuator 40 adjusts various devices provided in the vehicle according to the signal applied from the driving drive unit.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에서 액추에이터 구동을 제어하는 제어 신호를 출력하는 구동 드라이브의 동작을 제2도 및 제3도과 함께 설명하면 다음과 같다.The operation of the drive drive for outputting the control signal for controlling the actuator drive in the present invention made as described above will be described with reference to FIG. 2 and FIG.

제어부(20)에서 출력되어 액추에이터(40)의 구동을 온/오프하는 첨부한 제3도의 “C”와 같은 듀티신호는 제2앤드 게이트(U2B)에서 제3도의 “C”와 같은 페일신호와 논리곱 연산되어 제1앤드 게이트(U2A)의 일측과 구동 전압 제어부(33)에 출력된다.The duty signal such as “C” in FIG. 3 attached to the controller 20 to turn on / off the driving of the actuator 40 may correspond to a fail signal such as “C” in FIG. 3 in the second end gate U2B. The result of the logical multiplication is output to one side of the first end gate U2A and the driving voltage controller 33.

제어부(20)에서 출력되는 첨부한 제3도의 “A”와 같은 폴싱신호와 제3도의 “B”와 같은 쵸핑신호는 제1오아 게이트(U1A)를 통해 논리합 되어 제1앤드 게이트(U2A) 일측에 공급되며 제1앤드 게이트(U2A)는 상기 제1오아 게이트(UIA)와 제2앤드 게이트(U2B)에서 인가되는 신호를 논리곱 하여 액추에이터(40)를 구동하기 위한 신호를 구동 전압 인가부(32)에 출력한다.A falling signal such as “A” in FIG. 3 and a chopping signal such as “B” in FIG. 3 are output from the control unit 20 through the OR of the first OR gate U1A, and thus the one side of the first end gate U2A. The first end gate U2A is applied to the first OR gate UIA and the second AND gate U2B to multiply the signals applied to drive the actuator 40. 32).

구동 전압 인가부(32)는 상기 제1앤드게이트(U2A)에서 인가되는 신호에 따라 제1트랜지스터(TR1)의 베이스단에 저항(Rl-R)에 의한 분배전압, 즉 첨부된 제3도의 “E”와 같은 신호주기에 의해 제1트랜지스터(TR1)가 온/오프 된다.According to the signal applied from the first and gate U2A, the driving voltage applying unit 32 is divided by the resistors R1 -R at the base terminal of the first transistor TR1, that is, the " The first transistor TR1 is turned on / off by a signal cycle such as E ″.

이때, 상기 제1트랜지스터(TR1)가 온/오프 되면 첨부한 제3도의 “F”와 같이 설정된 공급전원(+V)의 반전된 신호에 의해 제2트랜지스터(TR2)가 온/오프 되어 설정된 공급전압(+V)이 액추에이터에 인가된다.At this time, when the first transistor TR1 is turned on / off, the second transistor TR2 is turned on / off by the inverted signal of the supply power (+ V) set as shown in FIG. Voltage (+ V) is applied to the actuator.

또한, 구동 전압 제어부(33)는 제2앤드게이트(U2B)에서 인가되는 신호에 따라 제3트랜지스터(TR3)의 베이스단에 저항(R5-R6)에 의한 분배전압, 즉 첨부된 제3도의 “G”와 같은 신호주기에 의해 제3트랜지스터(TR3)가 온/오프 된다.In addition, the driving voltage controller 33 may divide the divider voltage by the resistors R5-R6 to the base terminal of the third transistor TR3 according to the signal applied from the second and gate U2B, that is, " The third transistor TR3 is turned on / off by a signal period such as G ″.

이때, 상기 제3트랜지스터(TR3)가 온/오프 되면 첨부한 제3도의 “H”와 같이 설정된 공급전원(+V)의 반전된 신호에 의해 제4트랜지스터(TR4)가 온/오프 되어 설정된 공급전압(+V)이 저항(R9)에 의해 전압강하가 발생하여 첨부한 제3도의 “I”와 같은 신호가 MOSFET의 게이트(GATE)와 소오스(SOURCE)에 공급되어 MOSFET가 온/오프 된다.At this time, when the third transistor TR3 is turned on / off, the fourth transistor TR4 is turned on / off by the inverted signal of the supply power (+ V) set as shown in FIG. The voltage (+ V) is caused by a voltage drop caused by the resistor R9. A signal such as “I” in FIG. 3 is supplied to the gate and the source of the MOSFET to turn the MOSFET on and off.

따라서, 액추에이터는 제3트랜지스터(TR3)의 스위칭으로 공급되는 구동신호에 따라 구동됨과 동시에 MOSFET가 스위칭 되어 액추에이터의 구동으로 발생하는 잔류 전류가 드레인(DRAIN)을 통해 소오스(SOURCE)로 인가되어 구동신호의 “로우”레벨 구간에 액추에이터를 구동시키는 일정한 전류를 공급하게 되어 첨부한 제2도의 “K”와 같은 신호가 출력된다.Accordingly, the actuator is driven according to the driving signal supplied by the switching of the third transistor TR3 and at the same time the MOSFET is switched so that the residual current generated by the driving of the actuator is applied to the source through the drain DRAIN to drive the driving signal. A constant current for driving the actuator is supplied to the "low" level section of the signal to output a signal such as "K" in FIG.

또한, 듀티신호의 오프 동안에는 MOSFET가 오프되어 드레인을 통해 소오스로 인가되는 잔여전류의 광급이 차단되어 첨부한 제2도의 “K”와 같이 급격히 전압이 떨어져 액추에이터를 정확하게 제어할 수 있으며 액추에이터의 구동으로 발생하는 고전압이 저전압인 제2트랜지스터에 역으로 흐르면 이 고전압은 제너 다이오드(z1)에 의해 전압 제어되어 주변소자들의 파손을 방지한다.In addition, when the duty signal is turned off, the MOSFET is turned off, and the light level of the residual current applied to the source through the drain is cut off, so that the voltage drops abruptly as shown in the attached “K” in FIG. 2 to accurately control the actuator. When the generated high voltage flows in reverse to the low voltage second transistor, the high voltage is voltage-controlled by the zener diode z1 to prevent damage of peripheral devices.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 액추에이터 구동시 발생하는 잔류 전류를 듀티신호에 따라 제거하여 액추에이터의 동작이 정확하게 제어되도록 함으로써 자동차에 구비되어 있는 각종장치에 신뢰성과 안전성을 제공하게 되는 것이다.As described above, the present invention removes the residual current generated when driving the actuator according to the duty signal so that the operation of the actuator is accurately controlled, thereby providing reliability and safety to various devices provided in the vehicle.

Claims (2)

차량의 정지 또는 주행중에 검출되는 전반적인 차량 정보를 검출하여 소정의 전기적인 신호를 출력하는 차량 정보 검출수단과; 상기 차량 정보 검출수단에서 인가되는 신호에 따라 메모리 테이블에 설정된 데이터 값과 비교하여 차량에 설치되어 있는 각종장치를 전반적으로 제어하는 제어신호를 출력하는 제어수단과; 상기 제어수단에 출력되는 신호를 논리 연산하여 논리 연산된 출력신호로 차량의 각종 장치를 구동하기 위한 전원을 인가하는 구동 드라이브 수단과; 상기 구동 드라이브 수단에서 인가되는 신호에 따라 자동차에 구비되어 있는 각종 장치들을 조정하는 액추에이터로 구성된 자동차의 액추에이터 구동장치에 있어서, 상기 구동 드라이브 수단은 제어수단으로 부터 인가되는 신호에 따라 논리 연산하는 논리 연산부와; 상기 논리 연산부에서 인가되는 신호에 따라 구동 전원을 액추에이터에 공급하는 구동 전압 인가부와; 상기 논리 연산부에서 인가되는 신호에 따라 액추에이터의 잔류 전류를 제거하는 제어신호를 출력하는 구동 전압 제어부로 구성하여서된 것을 특징으로 하는 자동차의 액추에이터 구동장치.Vehicle information detecting means for detecting general vehicle information detected while the vehicle is stopped or driving and outputting a predetermined electric signal; Control means for outputting a control signal for overall control of various devices installed in the vehicle in comparison with the data values set in the memory table according to the signal applied from the vehicle information detection means; Drive drive means for applying a power to drive various devices of the vehicle with a logically calculated output signal by performing a logic operation on the signal output to the control means; In an actuator driving apparatus for a vehicle composed of actuators for adjusting various devices provided in the vehicle in accordance with a signal applied from the drive drive means, the drive drive means is a logic operation unit for performing a logic operation in accordance with a signal applied from the control means Wow; A driving voltage applying unit supplying driving power to an actuator according to a signal applied from the logic calculating unit; And a driving voltage control unit for outputting a control signal for removing residual current of the actuator according to the signal applied from the logic calculating unit. 제1항에 있어서, 구동 전압 제어부는 트랜지스터(Tr3)(Tr4), MOSFET와 저항(R5-R10), 역전류 방지 다이오드(D1)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 액추에이터 구동장치.2. The actuator driving apparatus of claim 1, wherein the driving voltage control unit comprises a transistor (Tr3) (Tr4), a MOSFET, a resistor (R5-R10), and a reverse current prevention diode (D1).
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