KR100678620B1 - 차량용 전자제어장치의 전원 및 앰씨유 감시를 이용한릴레이 구동회로 - Google Patents

차량용 전자제어장치의 전원 및 앰씨유 감시를 이용한릴레이 구동회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 전자제어장치의 전원과 MCU의 오동작을 감시하여 MCU 오동작시 트랜지스터와 다이오드에 의해 형성되는 전류 경로를 통해 MCU의 릴레이 구동신호를 제어함으로써 릴레이의 구동을 확실하게 차단시킬 수 있도록 한 차량용 전자제어장치의 전원 및 MCU 감시를 이용한 릴레이 구동회로에 관한 것으로, 하이 또는 로우의 릴레이 구동신호를 출력하는 MCU와, 상기 MCU의 디지털 출력단에 연결되어 상기 MCU에서 출력되는 릴레이 구동신호에 따라 턴 온/오프 동작하는 제1 트랜지스터와, 상기 제1 트랜지스터가 턴 온 동작되는 경우에 구동되고, 상기 제1 트랜지스터가 턴 오프 동작되는 경우에 구동되지 않는 릴레이와, 차량용 전자제어장치에 공급되는 전원과 상기 MCU의 오동작을 감시하여 MCU 오동작시 리셋신호를 발생하고, 이 발생된 리셋신호에 따라 상기 MCU의 릴레이 구동신호를 제어함으로써 상기 릴레이의 구동을 차단하는 전원 및 MCU 감시부와, 상기 MCU 오동작시 상기 전원 및 MCU 감시부의 제어동작에 따라 상기 MCU에서 출력되는 하이의 릴레이 구동신호에 의해 턴 온 동작되어 상기 릴레이의 구동을 차단하는 제2 다이오드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 전자제어장치의 전원 및 앰씨유 감시를 이용한 릴레이 구동회로 {RELAY DRIVING CIRCUIT USING POWER AND MCU CHECK OF ELECTRIC CONTROL APPARATUS FOR VEHICLES}
도 1은 종래 차량용 전자제어장치의 릴레이 구동회로를 보인 도면,
도 2는 본 발명에 의한 차량용 전자제어장치의 전원 및 MCU 감시를 이용한 릴레이 구동회로를 보인 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : MCU 2 : 릴레이
2 : 전원 및 MCU 감시부 4 : 전원 감시부
5 : 워치독 타이머 6 : 리셋신호 발생부
R1,R2 : 제1,제2 저항 TR1,TR2 : 제1,제2 트랜지스터
D1,D2 : 제1,제2 다이오드
본 발명은 차량용 전자제어장치(Electronic Control Unit : ECU)의 전원 및 MCU(MiCro processer Unit) 감시를 이용한 릴레이 구동회로에 관한 것으로, 특히 차량용 전자제어장치의 전원과 MCU의 오동작을 감시하여 MCU 오동작시 트랜지스터와 다이오드에 의해 형성되는 전류 경로를 통해 MCU의 릴레이 구동신호를 제어함으로써 릴레이의 구동을 확실하게 차단시킬 수 있도록 한 차량용 전자제어장치의 전원 및 MCU 감시를 이용한 릴레이 구동회로에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 각종 입력센서에서 검출되는 전기적 신호를 입력받아 출력측의 각종 액츄에이터를 구동하기 위한 디지털 제어신호를 출력하는 차량용 전자제어장치가 구비되어 있다.
이러한 차량용 전자제어장치에 있어서, 도 1은 종래 차량용 전자제어장치의 릴레이 구동회로를 보인 도면으로서, 하이(High) 또는 로우(Law)의 릴레이 구동신호를 출력하는 MCU(1)와, 상기 MCU(1)의 디지털 출력단에 연결되어 상기 MCU(1)에서 출력되는 릴레이 구동신호에 따라 턴 온/오프(Turn On/Off) 동작하는 제1 트랜지스터(TR1)와, 상기 제1 트랜지스터(TR1)가 턴 온 동작되는 경우에 구동되고, 상기 제1 트랜지스터(TR2)가 턴 오프 동작되는 경우에 구동되지 않는 릴레이(2)로 구성된다.
이때, 상기 MCU(1)의 디지털 출력단과 제1 트랜지스터(TR1)의 베이스단에 병렬로 연결된 제1 및 제2 저항(R1,R2)은 전압 분배용 저항이고, 상기 제1 트랜지스터(TR1)의 컬렉터단에 연결되면서 상기 릴레이(2)의 코일단자에 연결된 제1 다이오드(D1)는 역전류 방지용 다이오드이다.
상기와 같이 구성된 릴레이 구동회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기 MCU(1)의 디지털 출력단으로부터 하이의 릴레이 구동신호가 출력되면, 이 릴레이 구동신호가 제1 및 제2 저항(R1,R2)을 거쳐 제1 트랜지스터(TR1)의 베이스단에 입력된다.
이어, 상기 제1 트랜지스터(TR1)는 npn형 트랜지스터로서 상기 MCU(1)의 하이의 릴레이 구동신호에 따라 턴 온 동작된다.
이후, 상기 릴레이(2)의 코일단자에 VB의 전압이 인가되어 코일이 여자되면서 접점단자가 닫혀 릴레이(2)가 구동되게 된다.
반면에, 상기 MCU(1)의 디지털 출력단으로부터 로우의 릴레이 구동신호가 출력되면, 이 릴레이 구동신호가 제1 및 제2 저항(R1,R2)을 거쳐 제1 트랜지스터(TR1)의 베이스단에 입력되고, 이에 따라 상기 제1 트랜지스터(TR1)는 상기 MCU(1)의 로우의 릴레이 구동신호에 따라 턴 오프 동작된다.
이후, 상기 릴레이(2)는 상기 제1 트랜지스터(TR1)의 턴 오프 동작에 따라 구동되지 않게 된다.
한편, 종래에는 차량용 전자제어장치에 공급되는 전원에 이상이 있거나 프로그램 이상 등, 기타 외부 조건에 의해 상기 MCU(1)가 오동작하는 경우 이를 감시하기 위한 별도의 장치가 없었다.
따라서, 상기 MCU(1) 오동작시 MCU(1)에서 출력되는 로우의 릴레이 구동신호에 따라 상기 릴레이(2)의 구동을 차단시켜야 함에도 불구하고 상기 MCU(1)에서 출력되는 릴레이 구동신호가 확실하게 로우상태로 보장되지 못하므로 상기 릴레이(2)가 구동되는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 차량용 전자제어장치의 전원과 MCU의 오동작을 각각 감시하여 MCU 리셋신호를 발생하고, MCU 오동작시 상기 발생된 MCU 리셋신호에 따라 턴 온 동작되는 트랜지스터와 다이오드에 의해 형성되는 전류 경로를 통해 MCU의 릴레이 구동신호가 접지되도록 제어함으로써 릴레이의 구동을 확실하게 차단시킬 수 있도록 한 차량용 전자제어장치의 전원 및 MCU 감시를 이용한 릴레이 구동회로를 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 전자제어장치의 전원 및 MCU 감시를 이용한 릴레이 구동회로는, 하이 또는 로우의 릴레이 구동신호를 출력하는 MCU와, 상기 MCU의 디지털 출력단에 연결되어 상기 MCU에서 출력되는 릴레이 구동신호에 따라 턴 온/오프 동작하는 제1 트랜지스터와, 상기 제1 트랜지스터가 턴 온 동작되는 경우에 구동되고, 상기 제1 트랜지스터가 턴 오프 동작되는 경우에 구동되지 않는 릴레이와, 차량용 전자제어장치에 공급되는 전원과 상기 MCU의 오동작을 감시하여 MCU 오동작시 리셋신호를 발생하고, 이 발생된 리셋신호에 따라 상기 MCU의 릴레이 구동신호를 제어함으로써 상기 릴레이의 구동을 차단하는 전원 및 MCU 감시부와, 상기 MCU 오동작시 상기 전원 및 MCU 감시부의 제어동작에 따라 상기 MCU에서 출력되는 하이의 릴레이 구동신호에 의해 턴 온 동작되어 상기 릴레이의 구동을 차단하는 제2 다이오드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 차량용 전자제어장치의 전원 및 MCU 감시를 이용한 릴레이 구동회로의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 차량용 전자제어장치의 전원 및 MCU 감시를 이용한 릴레이 구동회로를 보인 도면으로서, 하이 또는 로우의 릴레이 구동신호를 출력하는 MCU(1)와, 상기 MCU(1)의 디지털 출력단에 연결되어 상기 MCU(1)에서 출력되는 릴레이 구동신호에 따라 턴 온/오프 동작하는 제1 트랜지스터(TR1)와, 상기 제1 트랜지스터(TR1)가 턴 온 동작되는 경우에 구동되고, 상기 제1 트랜지스터(TR1)가 턴 오프 동작되는 경우에 구동되지 않는 릴레이(2)와, 차량용 전자제어장치에 공급되는 전원(VCC)과 상기 MCU(1)의 오동작을 감시하여 MCU(1) 오동작시 리셋신호를 발생하고, 이 발생된 리셋신호에 따라 상기 MCU(1)의 릴레이 구동신호를 제어함으로써 상기 릴레이(2)의 구동을 차단하는 전원 및 MCU 감시부(3)와, 상기 MCU(1) 오동작시 상기 전원 및 MCU 감시부(3)의 제어동작에 따라 상기 MCU(1)에서 출력되는 하이의 릴레이 구동신호에 의해 턴 온 동작되어 상기 릴레이(2)의 구동을 차단하는 제2 다이오드(D2)를 포함하여 구성된다.
상기 전원 및 MCU 감시부(3)는 차량용 전자제어장치에 공급되는 전원(VCC)의 이상 유무를 감시하는 전원 감시부(4)와, 상기 MCU(1)의 오동작을 감시하는 워치독 타이머(Watchdog Timer)(5)와, 상기 전원 감시부(4)의 감시 결과 전원(VCC)에 이상이 있거나 상기 워치독 타이머(5)의 감시 결과 상기 MCU(1)의 오동작이 감시되는 경우에 하이의 리셋신호를 발생하는 리셋신호 발생부(6)와, 상기 리셋신호 발생부(6)에서 발생되는 하이의 리셋신호에 따라 턴 온 동작되는 제2 트랜지스터(TR2)로 구성된다.
이때, 상기 MCU(1)의 디지털 출력단과 제1 트랜지스터(TR1)의 베이스단에 병렬로 연결된 제1 및 제2 저항(R1,R2)은 전압 분배용 저항이고, 상기 제1 트랜지스터(TR1)의 컬렉터단에 연결되면서 상기 릴레이(2)의 코일단자에 연결된 제1 다이오드(D1)는 역전류 방지용 다이오드이다.
그리고, 상기 제2 다이오드(D2)의 애노드(+)단은 상기 제1 트랜지스터(TR1)의 베이스단에 연결되고, 캐소드(-)단은 상기 전원 및 MCU 감시부(3)내 제2 트랜지스터(TR2)의 컬렉터단에 연결되며, 이때 제2 트랜지스터(TR2)의 컬렉터단에 저항(R)을 통한 전원(VCC)이 입력된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 차량용 전자제어장치의 전원 및 MCU 감시를 이용한 릴레이 구동회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 전원 및 MCU 감시부(3)내 전원 감시부(4)와 워치독 타이머(5)의 감시 결과, 차량용 전자제어장치에 공급되는 전원(VCC)에 이상이 없거나 상기 MCU(1)가 오동작하지 않으면 리셋신호 발생부(6)에서 로우의 리셋신호가 발생되어 제2 트랜지스터(TR2)가 턴 오프 동작되게 된다.
이와 같이, 상기 제2 트랜지스터(TR2)가 턴 오프 동작되면 제2 다이오드(D2) 역시 턴 오프 동작되어 상기 MCU(1)에서 출력되는 릴레이 구동신호에 대한 어떠한 제어동작을 수행하지 않고 정상적인 릴레이(2) 구동 제어를 실시하게 된다.
반면에, 상기 전원 및 MCU 감시부(3)내 전원 감시부(4)와 워치독 타이머(5)의 감시 결과, 차량용 전자제어장치에 공급되는 전원(VCC)에 이상이 있거나 상기 MCU(1)가 오동작하면 리셋신호 발생부(6)에서 하이의 리셋신호가 발생되어 제2 트 랜지스터(TR2)가 턴 온 동작되게 된다.
이때, 차량용 전자제어장치에 공급되는 전원(VCC)에 이상이 있거나 상기 MCU(1)가 오동작하면 상기 MCU(1)에서 로우의 릴레이 구동신호를 출력하여 상기 릴레이(2)의 구동을 차단시켜야 함에도 불구하고 상기 MCU(1)에서는 계속해서 하이의 릴레이 구동신호를 출력하여 제1 트랜지스터(TR1)에 인가하게 된다.
그러므로, 상기 전원 및 MCU 감시부(3)내 전원 감시부(4)와 워치독 타이머(5)에서 전원(VCC)의 이상이나 MCU(1)의 오동작을 감시하는 대로 상기 리셋신호 발생부(6)를 통해 하이의 리셋신호를 발생하여 제2 트랜지스터(TR2)를 턴 온 시키도록 하는 것이다.
상기와 같이, 상기 제2 트랜지스터(TR2)가 턴 온 동작되고, 이와 동시에 상기 MCU(1)에서 출력되는 하이의 릴레이 구동신호에 따라 제2 다이오드(D2)가 턴 온동작되면서 상기 하이의 릴레이 구동신호가 제1 트랜지스터(TR1)에는 인가되지 않고 바로 상기 제2 다이오드(D2)와 제2 트랜지스터(TR2)에 의해 형성되는 전류 경로를 통해 접지됨으로써 상기 릴레이(2)의 구동을 완전히 차단시킬 수 있게 된다.
즉, 상기 MCU(1)가 오동작하여 상기 MCU(1)에서 하이의 릴레이 구동신호가 출력되어도 상기 제2 트랜지스터(TR2) 및 상기 제2 다이오드(D2)에 의해 형성되는 전류 경로를 통해 하이의 릴레이 구동신호가 접지로 인가되고, 이때 상기 하이의 릴레이 구동신호가 제1 트랜지스터(TR1)에 인가되지 않으므로 제1 트랜지스터(TR1)가 턴 오프 동작됨으로써 릴레이(2)의 구동을 확실하게 차단시킬 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명에서는 상기 워치독 타이머(5)의 감시 결과에 따라 리셋신호 발생부(6)에서 리셋신호가 발생되므로, 이 리셋신호를 통해 MCU(1)가 오동작하는 것을 판단하여 MCU(1)를 리셋시킬 수 있도록 한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량용 전자제어장치의 전원과 MCU의 오동작을 각각 감시하여 MCU 리셋신호를 발생하고, MCU 오동작시 상기 발생된 MCU 리셋신호에 따라 턴 온 동작되는 제2 트랜지스터와 다이오드에 의해 형성되는 전류 경로를 통해 MCU의 릴레이 구동신호가 접지되도록 제어함으로써 MCU 오동작시 제1 트랜지스터를 턴 오프 동작시켜 릴레이의 구동을 확실하게 차단시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 워치독 타이머의 MCU 감시 결과에 따라 발생되는 리셋신호를 통해 MCU가 오동작하는 것을 용이하게 판단하여 MCU를 리셋시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 하이 또는 로우의 릴레이 구동신호를 출력하는 MCU(1)와,
    상기 MCU(1)의 디지털 출력단에 연결되어 상기 MCU(1)에서 출력되는 릴레이 구동신호에 따라 턴 온/오프 동작하는 제1 트랜지스터(TR1)와,
    상기 제1 트랜지스터(TR1)가 턴 온 동작되는 경우에 구동되고, 상기 제1 트랜지스터(TR1)가 턴 오프 동작되는 경우에 구동되지 않는 릴레이(2)와,
    차량용 전자제어장치에 공급되는 전원(VCC)과 상기 MCU(1)의 오동작을 감시하여 MCU(1) 오동작시 리셋신호를 발생하고, 이 발생된 리셋신호에 따라 상기 MCU(1)의 릴레이 구동신호를 제어함으로써 상기 릴레이(2)의 구동을 차단하는 전원 및 MCU 감시부(3)와,
    상기 MCU(1) 오동작시 상기 전원 및 MCU 감시부(3)의 제어동작에 따라 상기 MCU(1)에서 출력되는 하이의 릴레이 구동신호에 의해 턴 온 동작되어 상기 릴레이(2)의 구동을 차단하는 제2 다이오드(D2)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 전자제어장치의 전원 및 앰씨유 감시를 이용한 릴레이 구동회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원 및 MCU 감시부(3)가,
    차량용 전자제어장치에 공급되는 전원(VCC)의 이상 유무를 감시하는 전원 감시부(4)와, 상기 MCU(1)의 오동작을 감시하는 워치독 타이머(5)와, 상기 전원 감시부(4)의 감시 결과 전원(VCC)에 이상이 있거나 상기 워치독 타이머(5)의 감시 결과 상기 MCU(1)의 오동작이 감시되는 경우에 하이의 리셋신호를 발생하는 리셋신호 발생부(6)와, 상기 리셋신호 발생부(6)에서 발생되는 하이의 리셋신호에 따라 턴 온 동작되는 제2 트랜지스터(TR2)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 전자제어장치의 전원 및 앰씨유 감시를 이용한 릴레이 구동회로.
  3. 제1항 또는 제2에 있어서, 상기 제2 다이오드(D2)의 애노드(+)단은 상기 제1 트랜지스터(TR1)의 베이스단에 연결되고, 캐소드(-)단은 상기 전원 및 MCU 감시부(3)내 제2 트랜지스터(TR2)의 컬렉터단에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 전자제어장치의 전원 및 앰씨유 감시를 이용한 릴레이 구동회로.
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