KR100349860B1 - 차량용 전원 분배장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 각 구동부에 공급하는 구동 전원을 각 구동부에서 요구시 만 공급되도록 한 차량용 전자 전원 분배 장치에 관한 것으로, 배터리의 전원을 각 부하단에 분배 공급하는 전원 분배장치와; 상기 전원 분배장치에서 공급되는 전원으로 부하단을 구동시키는 구동모듈로 구성되되, 상기 전원 분배장치는 상기 구동모듈로부터 전원 공급 요구 및 진단정보 신호를 수신하며, 그에 대한 응답신호를 송신하는 CAN과; 상기 CAN을 통해 인가되는 구동모듈의 전원 요구신호에 따라 제어신호를 출력하여 전원 공급을 제어하는 CPU와; 상기 CPU의 제어 신호에 따라 스위칭되어 배터리의 전원을 구동모듈측에 공급하는 반도체 스위치로 구성되고, 상기 구동모듈은 상기 전원 분배장치에 전원 공급을 요구한 이후에 전원 분배장치로부터 전원 공급에 대한 응답 신호가 검출되는 경우 해당 부하단의 구동을 제어하는 CPU와; 상기 CPU로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭되어 전원 분배장치에서 공급되는 전원으로 부하를 구동시키는 콘트롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 전원 분배장치{POWER DISTRIBUTION SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 전원 분배장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 각 구동부에 공급하는 전원을 각 구동부에서 요구시 만 공급되도록 한 차량용 전원 분배장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 각 구동부에 전원을 공급하는 전원 분배장치는 도 1에 일 실시예로 도어모듈과의 연결을 도시한 바와 같이, 배터리(BAT)와, 퓨즈 박스(10), 제어 수단(11)의 로우 사이드(Low Side) 온/오프 제어 신호에 의하여 온/오프 구동하는 릴레이(12), 상기 릴레이(12)를 통해 공급되는 전원을 받아 구동하는 도어모듈(16)로 구성된다.상기의 도어모듈(16)은 상기 릴레이(12)를 통해 공급되는 전원에 의하여 동작되며, 파워 윈도우 모터(M)와 도어락 액츄에이터(A) 및 미러모듈(14)의 구동을 위한 로우 사이드 제어신호를 출력하는 CPU(13)와, CPU(13)에서 인가되는 로우 사이드 제어신호에 따라 작동하는 미러모듈(14)과, CPU(13)에서 인가되는 로우 사이드 제어신호에 따라 스위칭되어 파워 윈도우 모터(M) 및 도어락 액츄에이터(A)를 구동시키는 복수개의 릴레이(15)로 구성된다.상기에서 제어수단(11)에는 도시되지 않았으나, 배터리(BAT)의 전원이 상시 공급되도록 연결된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 전원 분배장치의 경우 도어모듈(16)에 공급되는 전원이 배터리(BAT)로부터 퓨즈박스(10), 릴레이(12)을 통해서 공급되도록 구성되어 있다.

따라서, 퓨즈박스(10)와 릴레이(12)는 차량의 엔진 룸 또는 실내의 소정 공간에 각각 별도로 장착되어 있어 장착 부위에 제약을 받게 되는 단점이 발생하며, 도어모듈(16)에 전원을 공급하는 퓨즈의 단선이나 릴레이의 고장 발생시 고장 발생 부위와 그 원인을 용이하게 찾을 수 없는 문제점이 발생한다.또한, 부하측의 쇼트나 기타의 이유로 퓨즈박스(10)내 해당 퓨즈가 단선되거나 해당 릴레이(12)의 고장이 발생하는 경우 해당 퓨즈나 릴레이를 찾아 교체하여야 하는 번거로운 문제점이 있다.

또한 릴레이(12)의 경우 작동 소음이 크게 발생하며, 배터리(BAT)의 전압이 라인을 통해 릴레이까지 항상 공급되고 있어 전류 소비가 발생되며, 해당 라인의 단락 등에 의하여 다른 전기소자에 악영향을 미치게 되는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 발명한 것으로 목적은 각 부하단에 전원을 분배 공급하는 전원 분배장치를 반도체와 전자 제어장치로 구성하여 상기 각 부하단이 전원을 필요로 하는 경우에만 공급되도록 함으로써 불필요한 전류 소비를 방지하고자 하는데 있다.

도 1은 종래 차량용 전원 분배장치의 일 실시예로 도어모듈에 공급되는 전원을 도시한 회로도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 전원 분배 장치의 일 실시예로 도어모듈과의 연결을 도시한 회로도.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 배터리의 전원을 각 부하단에 분배 공급하는 전원 분배장치와; 상기 전원 분배장치에서 공급되는 전원으로 부하단을 구동시키는 구동모듈로 구성되되,상기 전원 분배장치는 상기 구동모듈로부터 전원 공급 요구 및 진단정보 신호를 수신하며, 그에 대한 응답신호를 송신하는 CAN과; 상기 CAN을 통해 인가되는 구동모듈의 전원 요구신호에 따라 제어신호를 출력하여 전원 공급을 제어하는 CPU와; 상기 CPU의 제어 신호에 따라 스위칭되어 배터리의 전원을 구동모듈측에 공급하는 반도체 스위치로 구성되고,상기 구동모듈은 상기 전원 분배장치에 전원 공급을 요구한 이후에 전원 분배장치로부터 전원 공급에 대한 응답 신호가 검출되는 경우 해당 부하단의 구동을 제어하는 CPU와; 상기 CPU로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭되어 전원 분배장치에서 공급되는 전원으로 부하를 구동시키는 콘트롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 전원 분배장치의 회로도로서, 일 실시예로 차량에 구비되는 많은 부하요소중 하나인 도어모듈과의 연결을 도시한 것이다.도면에서 알 수 있는 바와 같이, 배터리(BAT)로부터 전원을 받아 분배 공급하는 전원 분배장치(20)와; 상기 전원 분배장치(20)의 전원을 공급받아 부하단인 파워 윈도우 모터(M)와 도어락 액츄에이터(A) 및 도시되지 않은 미러모터를 구동하는 도어 모듈(30)로 구성된다.상기의 전원 분배장치(20)와 도어모듈(30)은 데이터 전송수단인 CAN(40)(41)을 통해 상호 연결되어 도어모듈(30)내 임의의 부하를 구동하기 위한 전원 공급 요구신호와 그에 대한 응답신호 및 진단 정보 등을 송수신한다.상기의 전송 수단인 CAN(40)(41)은 펄스 폭 변조 방식의 통신을 수행한다.상기에서 전원 분배 장치(20)는 도어 모듈(30)내 전송수단인 CAN(41)으로부터 전원 요구 및 진단정보 등의 신호를 수신하며, 그에 대한 응답신호를 송신하는 CAN(40)과, 상기 CAN(40)을 통해 인가되는 도어모듈(30)의 전원 요구신호에 따라 로우 사이드 제어신호의 출력으로 전원 공급을 제어하는 CPU(21)와; 상기 CPU(21)의 제어 신호에 따라 스위칭되어 배터리(BAT)의 전원을 도어모듈(30)에 공급하는 반도체 스위치(22A)로 구성된다.상기의 전원분배장치(20)에는 차량에 구비되는 각각 모듈에서 전원 공급이 요구될 시 CPU(21)의 제어신호에 따라 스위칭되어 해당 모듈측에 전원을 공급하는 상기 반도체 스위치(22A~22N)가 복수개 구비된다.또한, 상기 도어모듈(30)은 전원 분배장치(20)에 전원 공급을 요구한 이후에 전원 분배장치(20)내의 CAN(40)으로부터 응답 신호가 검출되는 경우 운전자가 구동을 요구한 도어락 구동, 파워 윈도우 구동, 미러 구동을 위한 제어신호를 도어락 콘트롤러(34)나 파워 윈도우 콘트롤러(35), 미러 콘트롤러(32)측에 인가하는 CPU(31)와; 상기 CPU(31)로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭되어 전원 분배장치(20)의 반도체 스위치(22A)에서 공급되는 전원을 도어락 액츄에이터(A), 파워 윈도우 모터(M), 도시되지 않은 미러 구동모터측에 공급하여 주는 도어락 콘트롤러(34), 파워 윈도우 콘트롤러(35), 미러 콘트롤러(32)로 구성된다.도면중 미설명부호 50은 키박스이고, 51은 운전자가 미러나 파워 윈도우를 구동시키기 위하여 선택하는 부하 스위치이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 동작은 다음과 같다.운전자가 파워 윈도우나 도어락 또는 미러 구동을 위하여 도어 모듈(30)내에 구비되어 있는 부하 스위치(51)를 구동하게 되면 해당 접점의 스위칭 신호가 CPU(31)에 입력된다.이때, 도어모듈(30)내의 CPU(31)는 부하 스위치(51)의 접점 선택에 따라 해당 부하를 구동시키기 위하여 전송 수단인 CAN(41)을 통해서 전원공급 요구신호를 전원 분배장치(20)측에 송신하면, 상기 전원 분배장치(20)내의 CPU(21)는 전송 수단인 CAN(40)을 통해 수신되는 전원공급 요구신호를 분석한 다음 반도체 스위치(22A)에 제어신호를 출력하여 스위칭 온시켜 준다.따라서, 배터리(BAT)의 전원은 반도체 스위치(22A)의 접점을 통해 도어모듈(30)내의 도어락 콘트롤러(34)나 파워 윈도우 콘트롤러(35), 미러 콘트롤러(32)에 공급된다.동시에 전원 분배장치(20)내의 CPU(21)는 도어모듈(30)의 전원공급 요구신호에 따라 상기 반도체 스위치(22A)의 스위칭을 통해 전원을 공급하였음에 대한 응답신호를 전송수단인 CAN(40)을 통해 도어 모듈(30)측에 전송한다.이때, 도어모듈(30)내의 CPU(31)는 전송수단인 CAN(41)을 통해 수신되는 전원 공급 요구의 응답신호에 따라 부하 스위치(51)의 접점 선택에 해당하는 도어락 콘트롤러(34), 파워 윈도우 콘트롤러(35), 미러 콘트롤러(32)측에 제어신호를 인가하여 해당 부하의 구동이 이루어지도록 한다.또한, 상기와 같이 해당 부하의 구동이 완료되면 도어모듈(30)내의 CPU(31)는 전송수단인 CAN(41)을 통해 전원 공급의 차단을 요구하는 신호를 전원 분배장치(20)측에 전송하며, 전원 분배장치(20)내의 CPU(21)는 도어모듈(30)의 전원 공급 차단 요구에 따라 스위칭 온 상태를 유지시킨 반도체 스위치(22A)를 오프시켜 도어모듈(30)에 배터리(BAT)의 전원이 공급되지 않도록 함과 동시에 그에 대한 처리 결과의 신호를 전송수단인 CAN(40)을 통해 도어모듈(30)측에 전송한다.따라서, 도어모듈(30)의 전원 공급 요구에 의해서만 전원이 공급되며, 부하의 구동이 완료되면 전원 차단 요구에 따라 도어모듈(30)에 공급되는 전원이 차단되도록 한다.상기에서 도어모듈의 구동에 대하여 일 예를들어 설명하였으나, 전원 분배장치(20)의 경우 각 부하 구동단에 전원을 공급하기 위하여 구비되는 기존의 릴레이 대신에 반도체 스위치를 구비하므로, 차량에 구비되는 모든 부하단의 동작은 전술한 바와 같은 동작에 의하여 전원 요구의 필요시만 공급되도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차량의 각 부하단에 공급되는 구동 전원이 필요시에만 공급되도록 함으로써, 라인에 불필요한 전류가 항상 플로팅 상태로 존재되는 것이 방지되어 불필요한 전원 소비를 줄일 수 있다.

또한, 반도체 스위치에 의한 전원의 공급 스위칭으로 안정된 동작은 물론 작동 소음이 발생되지 않는 효과가 제공되고, 상호 동작 관계에 대한 정보의 송수신으로 고장 발생 원인과 해당 부위의 검색에 편리성이 제공된다.

Claims (3)

1. 배터리의 전원을 각 부하단에 분배 공급하는 전원 분배장치와;

   상기 전원 분배장치에서 공급되는 전원으로 부하단을 구동시키는 구동모듈로 구성되되,

   상기 전원 분배장치는 상기 구동모듈로부터 전원 공급 요구 및 진단정보 신호를 수신하며, 그에 대한 응답신호를 송신하는 CAN과;

   상기 CAN을 통해 인가되는 구동모듈의 전원 요구신호에 따라 제어신호를 출력하여 전원 공급을 제어하는 CPU와;

   상기 CPU의 제어 신호에 따라 스위칭되어 배터리의 전원을 구동모듈측에 공급하는 반도체 스위치로 구성되고,

   상기 구동모듈은 상기 전원 분배장치에 전원 공급을 요구한 이후에 전원 분배장치로부터 전원 공급에 대한 응답 신호가 검출되는 경우 해당 부하단의 구동을 제어하는 CPU와;

   상기 CPU로부터 인가되는 제어신호에 따라 스위칭되어 전원 분배장치에서 공급되는 전원으로 부하를 구동시키는 콘트롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 전원 분배장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원 분배장치와 구동모듈은 데이터 전송수단인 CAN을 통해 상호 연결되어 전원 공급 요구신호와 그에 대한 응답신호를 펄스 폭 변조 방식으로 통신하는 것을 특징으로 하는 차량용 전원 분배장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원 분배장치는 차량에 구비되는 각각 구동모듈에 대응되도록 복수개의 반도체 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 전원 분배장치.