KR101179427B1

KR101179427B1 - 전자브레이크시스템의 모터 구동장치

Info

Publication number: KR101179427B1
Application number: KR1020080015319A
Authority: KR
Inventors: 김성학
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2012-09-05
Also published as: KR20090090068A

Abstract

본 발명은 전자브레이크시스템의 모터 구동장치에 관한 것으로, 특히 본 발명은 스위칭소자의 드레인단과 소스단사이에 드레인단에서 소스단측으로 바이패스수단으로서의 역방향 다이오드를 설치함으로써 모터를 오프 전환시키기 위해 스위칭소자를 오프시킬 때 모터의 코일 양단에서 발생하는 역방향의 높은 역기전력을 배터리전원측으로 바이패스시켜 스위칭소자가 소손되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 이를 위해 본 발명은 브레이크 액압을 생성하기 위한 유압펌프를 작동시키는 모터를 구동시키는 전자브레이크시스템 모터구동장치에 있어서, 드레인단이 배터리전원에 연결되고, 소스단이 모터에 연결되어 모터에 인가되는 배터리전압을 스위칭하는 스위칭부와, 이 스위칭부의 게이트단에 입력펄스에 비례하는 전압을 출력하여 스위칭부를 온 또는 오프시키는 전하펌프 IC와, 이 전하펌프 IC의 작동을 제어하는 마이컴을 포함하고, 스위칭부의 드레인단과 소스단에는, 스위칭부가 온에서 오프 전환될 때 모터의 코일 양단에 발생하는 역기전력을 상기 배터리전원 측으로 바이패스 시키는 바이패스부가 전기적으로 병렬 연결된 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자브레이크시스템의 모터 구동장치{DEVICE FOR DRIVING MOTOR IN A ELECTRONIC BRAKE SYSTEM}

도 1은 종래 전자브레이크시스템의 모터 구동장치의 제어블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자브레이크시스템의 모터 구동장치의 제어블록도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

10 : 마이컴 11 : 전하펌프IC

12 : 스위칭부 13 : 바이패스부

14 : 모터

본 발명은 전자브레이크시스템의 모터 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자브레이크시스템에서 각 휠 실린더로 브레이크액을 펌핑할 목적으로 유압펌프를 구동시키도록 마련된 모터에 인가되는 배터리전압을 스위칭하는 스위칭소자의 소손을 방지할 수 있는 전자브레이크시스템의 모터 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자 브레이크 시스템 일예로, 안티록 브레이크 시스템(anti-lock brake system ; 이하 ABS라 칭함)을 장착한 차량에서는 각 차륜의 휠 실린더에 가해지는 브레이크 액압을 감압, 유지 또는 증압하여 브레이크 성능을 향상시키면서도 조향을 안정적으로 유지시킨다.

이러한 안티록 브레이크 시스템에서는 각 휠 실린더의 유입 또는 유출측의 유압선 상에 각 휠 실린더에서의 브레이크 액압을 조절할 수 있도록 솔레노이드 밸브들과 각 휠 실린더로 브레이크액을 펌핑하여 공급하기 위한 모터 등과 같은 액츄에이터가 설치되어 있다.

종래의 전자브레이크시스템의 모터 구동장치는 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(10)(Electronic Control Unit ; 이하 ECU 라 칭함)을 구비한다. 이 ECU 내에는 도 1에 도시된 바와 같이, 유압펌프를 구동시키기 위한 모터(4)에 인가되는 배터리전압을 스위칭하기 위한 스위칭소자(3)와, 이 스위칭소자(3)를 구동시키는 신호드라이버로서의 전하펌프(charge pump) IC(2)와, 이 전하펌프 IC(2)를 제어하는 마이컴(1)을 구비한다.

통상 모터(4)를 온 시킨 후 오프시키기 위해 스위칭소자를 오프시킬 때, 모터의 코일의 양단에 인덕턴스의 영향으로 인해 기동전류가 서서히 감소하기 때문에 순간적으로 역기전력이 발생하여 스위칭소자가 소손되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 모터에 인가되는 배터리전압을 스위칭하는 스위칭소자의 오프시 발생하는 역기전력에 의해 스위칭소자가 소손되는 것을 방지할 수 있는 전자브레이크시스템의 모터 구동장치 를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자브레이크시스템의 모터 구동장치는 브레이크 액압을 생성하기 위한 유압펌프를 작동시키는 모터를 구동시키는 전자브레이크시스템 모터구동장치에 있어서, 드레인단이 배터리전원에 연결되고, 소스단이 상기 모터에 연결되어 상기 모터에 인가되는 배터리전압을 스위칭하는 스위칭부와, 상기 스위칭부의 게이트단에 입력펄스에 비례하는 전압을 출력하여 상기 스위칭부를 온 또는 오프시키는 전하펌프 IC와, 상기 전하펌프 IC의 작동을 제어하는 마이컴을 포함하고, 상기 스위칭부의 드레인단과 소스단에는, 상기 스위칭부가 온에서 오프 전환될 때 상기 모터의 코일 양단에 발생하는 역기전력을 상기 배터리전원 측으로 바이패스 시키는 바이패스부가 전기적으로 병렬 연결된 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭부는 금속산화막 반도체 전계효과트랜지스터(MOSFET)이고, 상기 바이패스부는 상기 금속산화막 반도체 전계효과트랜지스터의 드레인단과 소스단 사이에 연결된 역방향 다이오드인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 본 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 전자브레이크시스템의 모터 구동장치는 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(ECU)을 구비한다. 이 전자제어유닛(ECU)은 브레이크 액압을 생성하기 위한 유압펌프를 작동시키는 모터의 작동을 제어한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 전자제어유닛(ECU)은 모터(14)에 배터리전압(BAT)을 인가시키는 스위칭부(12)와, 이 스위칭부의 드레인단과 소스단에 연결되어 모터(14)의 역기전력을 배터리전원(B+)측으로 바이패스시키는 바이패스부(13)과, 스위칭부(12)를 온 또는 오프시키는 신호드라이버로서의 전하펌프 IC(1)와, 이 전하펌프 IC(11)의 작동을 제어하는 마이컴(10)을 구비한다.

상기한 스위칭부(11)는 게이트단(G)과, 드레인단(D)과, 소스단(S)을 가지고, 게이트신호에 소정전압이 인가되는 경우, 드레인단과 소스단이 도통되는 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ; MOSFET)이다. 스위칭부(11)의 드레인단(D)은 배터리전원(B+)에 전기적으로 접속되고, 소스단(S)은 모터(14)의 입력측에 전기적으로 접속된다.

바이패스부(13)는 스위칭부의 드레인단(D)과 소스단(S)에 전기적으로 병렬 연결된다. 바이패스부(13)는 모터(14)가 오프 전환되는 경우, 스위칭부(12)가 온에서 오프 전환될 때 모터(14)에 발생하는 역기전력을 배터리전원(B+) 측으로 바이패스 시킴으로써 스위칭부(12)가 소손되는 것을 방지한다. 바이패스부(13)에는 역방향 다이오드가 사용된다. 따라서, 스위칭부(12)가 온 될 때에는 작동하지 않다가 스위칭부(12)가 오프될 때 모터(14)에서 발생하는 역기전력을 배터리전원(B+)측으로 바이패스시킨다.

상기한 전하펌프 IC(11)는 마이컴(10)의 제어신호에 따른 입력펄스에 비례하는 전압을 스위칭부(12)의 게이트단(G)에 출력하여 스위칭부(12)를 온 또는 오프시키는 역할을 수행한다.

마이컴(10)은 전하펌프 IC(11)의 작동을 제어한다. 즉, 모터(14)의 온 시킬 때에는 전압레벨이 하이인 모터구동신호를 전하펌프 IC(11)에 출력하여 전하펌프 IC(11)로 하여금 스위칭부(11)의 게이트단에 입력펄스에 비례하는 전압을 인가하도록 함으로써 스위칭부(12)를 온 시킨다. 이에 따라 모터(14)에 배터리전압이 인가되어 모터(14)가 온 된다. 또한, 모터(14)를 정지시킬 때에는 하이인 모터구동신호를 로우로 전압레벨을 떨어뜨려 전하펌프 IC(11)에 출력하여 전하펌프 IC(11)로 하여금 스위칭부(11)를 오프시킨다. 이에 따라, 모터(14)에 인가되고 있던 배터리전압이 제거되어 모터(14)가 오프된다.

상술한 바와 같이, 종래에는 스위칭부(12)의 드레인과 소스단에 바이패스수단이 마련되어 있지 않아, 모터(14)를 온 시킨 후 오프시키기 위해 스위칭부(12)를 오프시킬 때 모터(14)의 코일의 인덕턴스의 영향으로 순간적으로 역방향의 높은 전압이 코일의 양단에 발생하기 때문에 스위칭소자가 소손되는 문제점이 있다.

하지만, 본 발명에서는 스위칭부(12)의 드레인단(D)과 소스단(S)에 바이패스부(13)가 병렬 연결되어 있기 때문에, 코일의 전류를 오프할 때 순간적으로 발생하는 역방향의 높은 역기전력을 배터리전원(B+)측으로 바이패스시킬 수 있어 스위칭부)(12)의 소손을 미연에 방지할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 스위칭소자의 드레인단과 소스단사이에 드레인단에서 소스단측으로 바이패스수단으로서의 역방향 다이오드를 설치함으로써 모터를 오프 전환시키기 위해 스위칭소자를 오프시킬 때 모터의 코일 양단에서 발생하는 역방향의 높은 역기전력을 배터리전원측으로 바이패스시켜 스위칭소자가 소손되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

브레이크 액압을 생성하기 위한 유압펌프를 작동시키는 모터를 구동시키는 전자브레이크시스템 모터구동장치에 있어서,

드레인단이 배터리전원에 연결되고, 소스단이 상기 모터에 연결되어 상기 모터에 인가되는 배터리전압을 스위칭하는 스위칭부와,

상기 스위칭부의 게이트단에 입력펄스에 비례하는 전압을 출력하여 상기 스위칭부를 온 또는 오프시키는 전하펌프 IC와,

상기 전하펌프 IC의 작동을 제어하는 마이컴을 포함하고,

상기 스위칭부의 드레인단과 소스단에는, 상기 스위칭부가 온에서 오프 전환될 때 상기 모터의 코일 양단에 발생하는 역기전력을 상기 배터리전원 측으로 바이패스 시키는 바이패스부가 전기적으로 병렬 연결된 것을 포함하는 전자브레이크시스템의 모터구동장치.
제1항에 있어서,

상기 스위칭부는 금속산화막 반도체 전계효과트랜지스터(MOSFET)이고,

상기 바이패스부는 상기 금속산화막 반도체 전계효과트랜지스터의 드레인단과 소스단 사이에 연결된 역방향 다이오드인 전자브레이크시스템의 모터구동장치.