KR101332842B1 - Short determination device of vehicle - Google Patents

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KR101332842B1 KR1020130092700A KR20130092700A KR101332842B1 KR 101332842 B1 KR101332842 B1 KR 101332842B1 KR 1020130092700 A KR1020130092700 A KR 1020130092700A KR 20130092700 A KR20130092700 A KR 20130092700A KR 101332842 B1 KR101332842 B1 KR 101332842B1
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김춘식
박종민
김성준
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태성전장주식회사
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Abstract

The present invention relates to a short determination device for a vehicle. The short determination device for a vehicle comprises a detection circuit part and a controller. The input terminal of the detection circuit part is connected to a voltage supply source. The output terminal of the detection circuit part includes a power switching element connected to the load of a vehicle to output a detection signal based on the load short of the vehicle. The controller receives input voltage from a power supply source, turns on the power switching element by outputting control voltage to the control terminal of the power switching element, and determines the load short of the vehicle by receiving the detection signal from the detection circuit part. [Reference numerals] (10) Load;(112) Resistance;(120) Controller

Description

차량의 쇼트 판단장치{Short determination device of vehicle}Short determination device of vehicle

본 발명은 차량의 쇼트 판단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 구비되는 전장품의 쇼트 발생 여부를 판단할 수 있는 차량의 쇼트 판단장치에 관한 것이다.The present invention relates to a short determination apparatus for a vehicle, and more particularly, to a short determination apparatus for a vehicle capable of determining whether a short occurs in the electrical equipment provided in the vehicle.

차량에 설치된 차량 부하, 예컨대 각종 전장품을 구동하기 위해서는 전기가 필요하므로, 차량에는 전장품에 전기를 공급하기 위하여 배터리와 발전기가 구비되어 있다. 차량이 운행되기 전에는 전장품에 배터리로부터 전기가 공급되며, 차량이 운행되기 시작하면 발전기에 의해 생성된 전기가 전장품에 공급된다. 전장품에는 작동을 위한 전기 배선장치들이 내장된다.Since electric power is required to drive a vehicle load installed in the vehicle, for example, various electric appliances, the vehicle is provided with a battery and a generator to supply electric power to the electric appliances. Electricity is supplied from the battery to the electronics before the vehicle is driven, and electricity generated by the generator is supplied to the electronics when the vehicle starts to operate. The electronics houses electrical wiring harnesses for operation.

한편, 전장품 작동시 배선장치에 손상 등의 원인으로 쇼트가 발생되면, 제어기는 배터리로부터 배선장치로 공급되는 전기가 차단되도록 릴레이를 동작시킬 수 있다. 이 상태에서, 작업자는 배선장치를 정비한 후, 복귀 스위치 등에 의해 복귀 명령을 입력하게 된다. 그러면, 제어기는 배터리로부터 배선장치로 전기가 공급될 수 있게 릴레이를 복귀시키게 된다.On the other hand, when a short occurs due to damage to the wiring apparatus during operation of the electrical appliance, the controller may operate the relay to cut off electricity supplied from the battery to the wiring apparatus. In this state, the operator inputs a return command by a return switch or the like after the wiring apparatus is maintained. The controller then returns the relay so that electricity can be supplied from the battery to the wiring harness.

그런데, 배선장치의 쇼트가 해제되지 않은 상태에서, 작업자가 실수로 복귀 명령을 입력하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 종래에 따르면, 제어기는 배선장치의 쇼트 여부에 대한 판단 없이 릴레이를 복귀시키도록 구성되므로, 배터리로부터 쇼트 상태의 배선장치로 전기가 공급되어 화재의 원인이 될 수 있다.By the way, when the short of the wiring apparatus is not canceled | released, a worker may input a return command by mistake. In this case, according to the related art, since the controller is configured to return the relay without determining whether the wiring apparatus is short, electricity may be supplied from the battery to the wiring apparatus in the short state, which may cause a fire.

공개특허공보 제10-2006-11570호(2006.02.03 공개)Publication No. 10-2006-11570 (published Feb. 03, 2006)

본 발명의 과제는 차량 부하로 전기를 공급하기에 앞서 차량 부하의 쇼트 여부를 판단해서 화재 등을 방지할 수 있게 하는 차량의 쇼트 판단장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a short determination apparatus for a vehicle that can prevent a fire or the like by determining whether the vehicle load is short before supplying electricity to the vehicle load.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 쇼트 판단장치는 검지 회로부, 및 제어기를 포함한다. 검지 회로부는 입력단이 전압 공급원과 연결되며 출력단이 차량 부하와 연결된 파워스위칭 소자를 포함하여, 차량 부하의 쇼트 여부에 따른 검지 신호를 출력한다. 제어기는 전원 공급원으로부터 입력 전압을 입력받으며, 파워스위칭 소자의 제어단에 제어 전압을 출력해서 파워스위칭 소자를 턴 온(turn on)시키며, 검지 회로부로부터 출력되는 검지 신호를 입력 받아 차량 부하의 쇼트 여부를 판단한다.The short determination apparatus of the vehicle which concerns on this invention for achieving the said subject includes a detection circuit part, and a controller. The detection circuit unit includes a power switching device having an input terminal connected to a voltage supply and an output terminal connected to a vehicle load, and outputting a detection signal according to whether the vehicle load is short. The controller receives an input voltage from a power supply source, outputs a control voltage to the control terminal of the power switching device, turns on the power switching device, and receives a detection signal output from the detection circuit unit to detect whether the vehicle load is short. Judge.

본 발명에 따르면, 차량 부하로 전기를 공급하기에 앞서 차량 부하의 쇼트 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 차량 부하의 정비시 차량 부하의 쇼트가 해제되지 않은 상태에서, 작업자가 실수로 복귀 명령을 입력하더라도, 우선적으로 차량 부하의 쇼트 여부를 판단해서 배터리로부터 차량 부하로 전기가 공급되는 것을 차단할 수 있으므로, 화재 발생을 미연에 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to determine whether the vehicle load is short before supplying electricity to the vehicle load. Therefore, even when an operator accidentally inputs a return command while the vehicle load is not released during maintenance of the vehicle load, it is possible to first determine whether the vehicle load is short and to prevent electricity from being supplied from the battery to the vehicle load. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of fire in advance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 쇼트 판단장치에 대한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량의 쇼트 판단장치에서, 차량 부하가 정상 상태인 경우에 대한 전압 파형도이다.
도 3은 도 1에 도시된 차량의 쇼트 판단장치에서, 차량 부하가 쇼트 상태인 경우에 대한 신호 파형도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 쇼트 판단장치에 대한 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus for determining a short of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a voltage waveform diagram of a case where a vehicle load is in a normal state in the apparatus for determining a short of the vehicle illustrated in FIG. 1.
FIG. 3 is a signal waveform diagram of a case where a vehicle load is in a short state in the apparatus for determining a short of the vehicle shown in FIG. 1.
4 is a block diagram of an apparatus for determining a short of a vehicle according to another exemplary embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 쇼트 판단장치에 대한 구성도이다. 1 is a block diagram of an apparatus for determining a short of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 차량의 쇼트 판단장치(100)는 검지 회로부(110) 및 제어기(120)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the short determination apparatus 100 of a vehicle includes a detection circuit unit 110 and a controller 120.

검지 회로부(110)는 입력단(111a)이 전압 공급원(Vs)과 연결되며 출력단(111b)이 차량 부하(10)와 연결된 파워스위칭 소자(111)를 포함한다. 여기서, 차량 부하(10)는 차량에 설치되어 전기에 의해 구동되는 각종 전장품에 해당할 수 있다.The detection circuit unit 110 includes a power switching element 111 in which an input terminal 111a is connected to a voltage supply source Vs and an output terminal 111b is connected to a vehicle load 10. Here, the vehicle load 10 may correspond to various electric appliances installed in the vehicle and driven by electricity.

파워스위칭 소자(111)는 제어단(111c)에 제어 전압(Vc)이 입력되지 않은 상태에서 오프(OFF) 동작하며, 오프 동작시 전압 공급원(Vs)으로부터 차량 부하(10)로 전기가 공급되는 것을 차단할 수 있다. 파워스위칭 소자(111)는 제어단(111c)에 제어 전압(Vc)이 입력된 상태에서 온(ON) 동작하며, 온 동작시 전압 공급원(Vs)으로부터 차량 부하(10)로 전기를 공급할 수 있다. 예컨대, 파워스위칭 소자(111)는 트랜지스터(transistor), FET(Field Effect Transistor), MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor), IPS(Intelligent Power Switch) 중 어느 하나일 수 있다.The power switching element 111 is OFF when the control voltage Vc is not input to the control terminal 111c, and electricity is supplied from the voltage supply source Vs to the vehicle load 10 during the off operation. Can be blocked. The power switching element 111 may be ON when the control voltage Vc is input to the control terminal 111c, and may supply electricity from the voltage supply source Vs to the vehicle load 10 during the ON operation. . For example, the power switching element 111 may be any one of a transistor, a field effect transistor (FET), a metal oxide silicon field effect transistor (MOSFET), an insulated gate bipolar mode transistor (IGBT), and an intelligent power switch (IPS). Can be.

검지 회로부(110)는 차량 부하(10)의 쇼트 여부에 따른 검지 신호를 출력하도록 구성된다. 예컨대, 검지 회로부(110)는 파워스위칭 소자(111)의 출력단(111b)에 차량 부하(10)와 병렬로 연결된 저항(112)을 포함할 수 있다. 이 경우, 검지 회로부(110)는 저항(112)에 걸리는 전압(Vr)을 검지 신호로 출력할 수 있다.The detection circuit unit 110 is configured to output a detection signal according to whether the vehicle load 10 is short. For example, the detection circuit unit 110 may include a resistor 112 connected in parallel with the vehicle load 10 at the output terminal 111b of the power switching element 111. In this case, the detection circuit unit 110 may output the voltage Vr applied to the resistor 112 as a detection signal.

제어기(120)는 전원 공급원(Vs)으로부터 입력 전압(Vin)을 입력받는다. 제어기(120)는 파워스위칭 소자(111)의 제어단(111c)에 제어 전압(Vc)을 출력해서 파워스위칭 소자(111)를 턴 온(turn on)시킨다. 제어기(120)는 검지 회로부(110)로부터 출력되는 검지 신호, 예컨대 저항(112)에 걸리는 전압(Vr)을 입력 받아 차량 부하(10)의 쇼트 여부를 판단한다.The controller 120 receives an input voltage Vin from the power supply source Vs. The controller 120 turns on the power switching device 111 by outputting a control voltage Vc to the control terminal 111c of the power switching device 111. The controller 120 receives a detection signal output from the detection circuit unit 110, for example, a voltage Vr applied to the resistor 112 to determine whether the vehicle load 10 is short.

도 2 및 도 3을 참조하여 상술하면 다음과 같다. 여기서, 도 2는 도 1에 도시된 차량의 쇼트 판단장치에서, 차량 부하가 정상 상태인 경우에 대한 전압 파형도이다. 도 3은 도 1에 도시된 차량의 쇼트 판단장치에서, 차량 부하가 쇼트 상태인 경우에 대한 전압 파형도이다.A detailed description with reference to FIGS. 2 and 3 is as follows. Here, FIG. 2 is a voltage waveform diagram of a case where the vehicle load is in a normal state in the apparatus for determining a short of the vehicle illustrated in FIG. 1. FIG. 3 is a voltage waveform diagram illustrating a case where a vehicle load is in a short state in the short determination apparatus of the vehicle illustrated in FIG. 1.

도 2에 도시된 바와 같이, 차량 부하(10)가 정상 상태인 경우, 제어기(120)에 입력 전압(Vin)이 입력된 상태에서, 설정 시간 동안 제어 전압(Vc)이 입력되면, 제어 전압(Vc)의 입력 시간 동안 저항(112)에 걸리는 전압(Vr)은 일정 값을 갖는다.As shown in FIG. 2, when the vehicle load 10 is in a normal state, when the control voltage Vc is input for a predetermined time while the input voltage Vin is input to the controller 120, the control voltage ( The voltage Vr across the resistor 112 during the input time of Vc has a constant value.

도 3에 도시된 바와 같이, 차량 부하(10)가 비정상 상태로서 쇼트 상태인 경우, 제어기(120)에 입력 전압(Vin)이 입력된 상태에서, 설정 시간 동안 제어 전압(Vc)이 입력되면, 저항(112)으로 흐르는 전류(I1)는 차량 부하(10)로 흐르는 전류(I2)에 비해 상당히 작은 값을 갖게 된다. 예컨대, 차량 부하(10)로 흐르는 전류(I2)는 대략 1000A 이상이 되며, 저항(112)으로 흐르는 전류(I1)는 영(zero)에 가깝게 된다. 따라서, 제어 전압(Vc)의 입력 시간 동안 저항(112)에 걸리는 전압(Vr)은 영에 가깝게 감소하는 경향을 나타내게 된다. 제어기(120)는 제어 전압(Vc)의 입력 시간 동안 정상 상태에서 저항(112)에 걸리는 전압(Vr)을 기준으로, 쇼트 상태에서 저항(112)에 걸리는 전압(Vr)을 비교해서 쇼트 여부를 판단할 수 있다.As shown in FIG. 3, when the vehicle load 10 is in an abnormal state and is in a short state, when the control voltage Vc is input for a set time while the input voltage Vin is input to the controller 120, The current I1 flowing to the resistor 112 has a value that is considerably smaller than the current I2 flowing to the vehicle load 10. For example, the current I2 flowing to the vehicle load 10 becomes approximately 1000 A or more, and the current I1 flowing to the resistor 112 becomes close to zero. Therefore, the voltage Vr across the resistor 112 during the input time of the control voltage Vc tends to decrease to near zero. The controller 120 compares the voltage Vr applied to the resistor 112 in the short state based on the voltage Vr applied to the resistor 112 in the normal state during the input time of the control voltage Vc. You can judge.

전술한 구성을 갖는 차량의 쇼트 판단장치(100)에 의하면, 차량 부하(10)로 전기를 공급하기에 앞서 차량 부하(10)의 쇼트 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 차량 부하(10)의 정비시 차량 부하(10)의 쇼트가 해제되지 않은 상태에서, 작업자가 실수로 복귀 명령을 입력하더라도, 제어기(120)는 우선적으로 차량 부하(10)의 쇼트 여부에 대한 판단을 하게 된다. 제어기(120)는 쇼트 상태인 것으로 판단하게 되면, 릴레이를 복귀시키지 않도록 제어해서 배터리로부터 차량 부하(10)에 전기가 공급되지 않게 한다. 그 결과, 배터리로부터 쇼트 상태의 차량 부하로 전기가 공급되는 것이 차단되어, 화재 발생을 미연에 방지할 수 있다.According to the short determination apparatus 100 of the vehicle having the above-described configuration, it is possible to determine whether the vehicle load 10 is short before supplying electricity to the vehicle load 10. For example, in a state in which the short of the vehicle load 10 is not released during maintenance of the vehicle load 10, even if an operator accidentally inputs a return command, the controller 120 preferentially determines whether the vehicle load 10 is short. Will be judged. When it is determined that the controller 120 is in a short state, the controller 120 controls not to return the relay so that electricity is not supplied from the battery to the vehicle load 10. As a result, the supply of electricity from the battery to the vehicle load in the short state is cut off, and the occurrence of fire can be prevented in advance.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 쇼트 판단장치에 대한 구성도이다.4 is a block diagram of an apparatus for determining a short of a vehicle according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 차량의 쇼트 판단장치(200)에서, 파워스위칭 소자(211)는 전류 측정 기능을 포함한다. 그리고, 파워스위칭 소자(211)는 측정된 전류에 따른 정보를 검지 신호로 출력한다. 예컨대, 파워스위칭 소자(211)는 전류 측정 기능을 포함한 IGBT나, IPS 등일 수 있다.In the short determination apparatus 200 of the vehicle shown in FIG. 4, the power switching element 211 includes a current measuring function. The power switching element 211 outputs information according to the measured current as a detection signal. For example, the power switching element 211 may be an IGBT or an IPS including a current measurement function.

제어기(220)에 입력 전압(Vin)이 입력된 상태에서, 설정 시간 동안 제어 전압(Vc)이 입력되면, 파워스위칭 소자(211)는 내부에 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 파워스위칭 소자(211)는 측정된 전류가 기준 전류보다 높거나, 셧다운(shutdown)으로 인해 영의 값을 갖게 되면, 검지 신호로서 진단 신호(DS)를 생성할 수 있다. 기준 전류는 차량 부하(10)가 정상 상태일 때 파워스위칭 소자(211)에 흐르는 전류에 해당할 수 있다.When the control voltage Vc is input for a predetermined time while the input voltage Vin is input to the controller 220, the power switching element 211 may measure a current flowing therein. When the measured current is higher than the reference current or has a zero value due to shutdown, the power switching element 211 may generate the diagnostic signal DS as a detection signal. The reference current may correspond to a current flowing in the power switching element 211 when the vehicle load 10 is in a normal state.

진단 신호(DS)는 무선으로 제어기(220)로 송신되거나, 파워스위칭 소자(211)의 진단 핀을 통해 유선으로 제어기(220)로 송신될 수 있다. 제어기(220)는 진단 신호(DS)를 입력받게 되면, 차량 부하(10)가 쇼트 상태인 것으로 판단할 수 있다.The diagnostic signal DS may be wirelessly transmitted to the controller 220 or may be transmitted to the controller 220 in a wired manner through the diagnostic pin of the power switching element 211. When the controller 220 receives the diagnosis signal DS, the controller 220 may determine that the vehicle load 10 is in a short state.

파워스위칭 소자(211)는 온도를 측정하는 기능을 포함할 수도 있다. 이 경우, 파워스위칭 소자(211)는 측정된 온도가 기준 온도보다 높게 되면, 검지 신호로서 진단 신호(DS)를 생성해서 제어부(220)로 송신할 수 있다. 그러면, 제어부(220)는 진단 신호(DS)를 입력받게 되면, 차량 부하(10)가 쇼트 상태인 것으로 판단할 수 있다.The power switching element 211 may include a function of measuring temperature. In this case, when the measured temperature is higher than the reference temperature, the power switching element 211 may generate the diagnostic signal DS as a detection signal and transmit the diagnostic signal DS to the controller 220. Then, when receiving the diagnostic signal DS, the controller 220 may determine that the vehicle load 10 is in a short state.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalent arrangements may be made therein. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

110..검지 회로부 111,211..파워스위칭 소자
112..저항 120,220..제어부110. Detection circuit 111, 211 Power switching element
112. Resistance 120, 220. Control part

Claims (4)

입력단이 전압 공급원과 연결되며 출력단이 차량 부하와 연결된 파워스위칭 소자를 포함하여, 차량 부하의 쇼트 여부에 따른 검지 신호를 출력하는 검지 회로부; 및
전원 공급원으로부터 입력 전압을 입력받으며, 상기 파워스위칭 소자의 제어단에 제어 전압을 출력해서 상기 파워스위칭 소자를 턴 온(turn on)시키며, 상기 검지 회로부로부터 출력되는 검지 신호를 입력 받아 차량 부하의 쇼트 여부를 판단하는 제어기;
를 포함하는 차량의 쇼트 판단장치.A detection circuit unit configured to output a detection signal according to whether the vehicle load is short, including a power switching device having an input terminal connected to a voltage supply and an output terminal connected to a vehicle load; And
Receives an input voltage from a power supply source, outputs a control voltage to the control terminal of the power switching device to turn on the power switching device, and receives a detection signal output from the detection circuit unit to short-circuit the vehicle load. A controller for determining whether or not;
Short determination device of a vehicle comprising a. 제1항에 있어서,
상기 검지 회로부는 상기 파워스위칭 소자의 출력단에 차량 부하와 병렬로 연결된 저항을 포함하여, 상기 저항에 걸리는 전압을 상기 검지 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 쇼트 판단장치.The method of claim 1,
And the detection circuit unit includes a resistor connected in parallel with a vehicle load at an output terminal of the power switching element, and outputs a voltage applied to the resistance as the detection signal. 제1항에 있어서,
상기 파워스위칭 소자는 전류 측정 기능을 포함하며, 측정된 전류에 따른 정보를 상기 검지 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 쇼트 판단장치.The method of claim 1,
The power switching device includes a current measuring function and outputs information according to the measured current as the detection signal. 제1항에 있어서,
상기 파워스위칭 소자는 트랜지스터(transistor), FET(Field Effect Transistor), MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor), IPS(Intelligent Power Switch) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량의 쇼트 판단장치.The method of claim 1,
The power switching element may be any one selected from a transistor, a field effect transistor (FET), a metal oxide silicon field effect transistor (MOSFET), an insulated gate bipolar mode transistor (IGBT), and an intelligent power switch (IPS). Short determination device of the vehicle to be.
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