KR101590167B1

KR101590167B1 - Ａｂｓ 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로

Info

Publication number: KR101590167B1
Application number: KR1020100052523A
Authority: KR
Inventors: 박재현
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2010-06-03
Publication date: 2016-01-29
Also published as: KR20110132918A

Abstract

본 발명은 ECU 접지 또는 모터 접지의 단선 여부에 따른 불완전한 신호 출력을 방지하는 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로에 관한 것으로서, ECU 접지의 단선 여부에 따라 서로 다른 전압을 입력하는 제1단선감지부, 모터 접지의 단선 여부에 따라 서로 다른 전압을 입력하는 제2단선감지부, 비반전단자가 제1단선감지부와 연결되고 반전단자가 제2단선감지부와 연결되며, 출력단이 모터에 입력되는 전압을 스위칭하는 스위칭부에 연결되어 제1단선감지부로부터 입력된 전압과 제2단선감지부로부터 입력된 전압에 따라 스위칭부로의 출력을 제어하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＡＢＳ 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로{CIRCUIT FOR PREVENTING ERROR OF MOTOR DRIVER OF ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM}

본 발명은 ABS 시스템의 모터 구동부에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ECU 접지 또는 모터 접지의 단선 여부에 따른 불완전한 신호 출력을 방지하는 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로에 관한 것이다.

일반적으로, ABS 시스템(ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM)은 차체속도와 차륜속도를 구하고, 이로부터 슬립률을 연산하여 연산된 슬립률이 일정범위(예 15-20%)를 유지할 수 있도록 브레이크의 제동압을 가압, 유지, 감압 제어하여 자동차의 제동 거리를 단축시킨다.

이러한 ABS 시스템은 차륜에 부착된 브레이크의 입ㆍ출구측에 설치되어 ECU의 제어신호에 따라 모터로 작동되는 피스톤의 가압으로 유압오일이 제어하여 제동력을 발생시킨다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

종래의 ABS 시스템은 ECU의 제어신호에 따라 신호드라이버로써 구동하는 전하펌프 IC(CHARGE PUMP IC)와 모터 구동을 위한 배터리전압을 스위칭하는 스위칭부, 스위칭부의 스위칭 동작에 따라 구동하는 모터 및 모터에 전원을 공급하는 배터리 전원 등을 구비한다. 아울러, 전하펌프 IC는 신호 접지되고, 모터는 전원 접지된다.

이와 같은 ABS 시스템은 상기한 바와 같이, 전하펌프 IC는 신호 접지되고, 모터는 전원 접지됨으로써, ECU 접지와 모터 접지가 불일치하게 된다.

따라서, 전하펌프 IC의 ECU 접지가 상실되면 모터 스위칭부의 게이트(GATE)단을 ECU 접지로 풀다운시키지 못하고 플로팅(FLOATING) 상태가 된다. 그 결과, 스위칭부가 불완전 턴온(TURN-ON)이 되며, 모터 전류가 열로 손실되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, ECU 접지 또는 모터 접지의 단선 여부를 감지하여 ABS 시스템의 모터 구동부에 불완전한 신호가 입력되는 것을 차단하도록 한 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로는 ECU 접지의 단선 여부에 따라 서로 다른 전압을 입력하는 제1단선감지부; 모터 접지의 단선 여부에 따라 서로 다른 전압을 입력하는 제2단선감지부; 및 비반전단자가 상기 제1단선감지부와 연결되고 반전단자가 상기 제2단선감지부와 연결되며, 출력단이 모터에 입력되는 전압을 스위칭하는 스위칭부에 연결되어 상기 제1단선감지부로부터 입력된 전압과 상기 제2단선감지부로부터 입력된 전압에 따라 상기 스위칭부로의 출력을 제어하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1단선감지부는 직렬로 연결되는 제1저항과 제2저항을 구비하고, 상기 제1저항은 공급전원과 연결되고, 상기 제2저항은 상기 ECU 접지에 연결되며, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이에 상기 비교기의 비반전단자가 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2단선감지부는 직렬로 연결되는 제3저항과 제4저항을 구비하고, 상기 제3저항은 공급전원과 연결되고, 상기 제4저항은 상기 모터 접지에 연결되며, 상기 제3저항과 상기 제4저항 사이에 상기 비교기의 반전단자가 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 비교기는 출력단이 상기 스위칭부의 게이트단에 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 비교기는 상기 ECU 접지가 단선되면, 로우 신호를 출력하고, 상기 모터 접지가 단선되면, 하이 임피던스를 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 ECU 접지 또는 모터 접지의 단선 여부를 감지하여 ABS 시스템의 모터 구동부에 불완전한 신호가 입력되는 것을 차단함으로써, 모터 구동부의 안정성을 확보할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로의 구성도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.

ABS 시스템의 모터 구동부는 ECU의 제어신호에 따라 전하펌프 IC(CHARGE PUMP IC)(61)가 스위칭부(63)를 제어하여 모터(64)에 배터리 전원(62)을 공급한다. 여기서, 전하펌프 IC(61)는 신호 접지되고, 모터(64)는 전원 접지된다.

여기서, ECU 접지(20)와 모터 접지(40) 중 어느 하나가 단선되어 상실될 경우 접지를 기준으로 동작하는 회로에서 일부의 접지가 없어지게 되므로 회로적으로 안정성을 얻기가 어렵다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로는 ECU 접지(20)와 모터 접지(40) 중 어느 하나가 단선되더라도 불완전한 신호 입력을 미연에 차단함으로써, ABS 시스템의 모터 구동부의 안정성을 도모할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로는 도 1 에 도시된 바와 같이, 제1단선감지부(10), 제2단선감지부(30) 및 비교기(50)를 포함한다.

제1단선감지부(10)는 ECU 접지(20)의 단선 여부에 따라 서로 다른 전압을 입력한다.

이러한 제1단선감지부(10)는 서로 직렬로 연결되는 제1저항(12)과 제2저항(14)을 구비한다. 제1저항(12)은 일측이 공급전원(VCC)과 연결되고, 제2저항(14)은 일측이 ECU 접지(20)에 연결된다. 아울러, 제1저항(12)과 제2저항(14) 사이에 비교기(50)의 비반전단자가 연결된다.

따라서, 제1단선감지부(10)는 ECU 접지(20)가 단선되지 않은 정상 상태에서는, 제1저항(12)과 제2저항(14)에 의해 분배된 전압을 비교기(50)의 비반전단자에 입력한다. 그러나, ECU 접지(20)가 단선되면 공급전압이 비교기(50)의 비반전단자에 입력된다.

참고로, 공급전원(VCC)의 공급전압값이 5V이고, 제1저항(12)의 저항값이 10㏀이며, 제2저항(14)의 저항값이 10㏀일 경우 비교기(50)의 비반전단자에 입력되는 전압은 다음과 같다.

ECU 접지(20)가 단선되지 않은 경우, 제1저항(12)과 제2저항(14)에 의해 분배된 전압이 2.5V이므로, 비교기(50)의 비반전단자에는 2.5V가 입력된다. 반면에, ECU 접지(20)가 단선되면, 공급전압이 입력되므로, 비교기(50)의 비반전단자에는 5V가 입력된다.

제2단선감지부(30)는 모터 접지(40)의 단선 여부에 따라 서로 다른 전압을 입력한다.

이러한 제2단선감지부(30)는 서로 직렬로 연결되는 제3저항(32)과 제4저항(34)을 구비한다. 제3저항(32)은 일측이 공급전원(VCC)과 연결되고, 제4저항(34)은 일측이 모터 접지(40)에 연결된다. 아울러, 제3저항(32)과 제4저항(34) 사이에 비교기(50)의 반전단자가 연결된다.

따라서, 제2단선감지부(30)는 모터 접지(40)가 단선되지 않은 경우 제3저항(32)과 제4저항(34)에 의해 분배된 전압이 비교기(50)의 반전단자에 입력된다. 그러나, 모터 접지(40)가 단선되면, 공급전압이 비교기(50)의 반전단자에 입력된다.

참고로, 공급전압값이 5V이고, 제3저항(32)의 저항값이 22㏀이며, 제4저항(34)의 저항값이 54㏀일 경우 비교기(50)의 반전단자에 입력되는 전압은 다음과 같다.

모터 접지(40)가 단선되지 않으면, 제3저항(32)과 제4저항(34)에 의해 분배된 전압이 3.5V이므로, 비교기(50)의 반전단자에는 3.5V가 입력된다. 반면에, 모터 접지(40)가 단선되면, 공급전압이 입력되므로, 비교기(50)의 반전단자에는 5V가 입력된다.

비교기(50)는 제1전압공급부로부터 입력된 전압과 제2전압공급부로부터 입력된 전압에 따라 출력을 제어한다. 이에 따라, 배터리 전원(62)으로부터 모터(64)에 입력되는 배터리 전압을 스위칭부(63)가 제어하게 된다.

이러한 비교기(50)는 상기한 바와 같이, 비반전단자가 제1단선감지부(10)의 제1저항(12)과 제2저항(14) 사이에 연결되고, 반전단자가 제2단선감지부(30)의 제3저항(32)과 제4저항(34) 사이에 연결된다. 또한, 출력단이 스위칭부(63)의 게이트단에 연결된다.

따라서, 비교기(50)는 제1단선감지부(10)와 제2단선감지부(30)로부터 입력된 전압에 따라 스위칭부(63)를 제어한다.

이하, 제1단선감지부(10)와 제2단선감지부(30)로부터 입력되는 전압에 따른 비교기(50)의 출력을 설명한다. 참고로, 공급전압은 5V이고, 제1저항(12)의 저항값은 10㏀이며, 제2저항(14)의 저항값은 10㏀이며, 제3저항(32)의 저항값은 22㏀이며, 제4저항(34)의 저항값은 54㏀인 것을 예시로 설명한다.

먼저, ECU 접지(20)와 모터 접지(40)가 단선되지 않은 상태에서는, 비교기(50)의 비반전단자에는 제1단선감지부(10)의 제1저항(12)과 제2저항(14)에 의해 분배된 전압이 입력되므로, 비교기(50)의 비반전단자에는 2.5V가 입력된다.

아울러, 비교기(50)의 반전단자에는 제2단선감지부(30)의 제3저항(32)과 제4저항(34)에 의해 분배된 전압이 입력되므로, 비교기(50)의 반전단자에는 3.5V가 입력된다.

비교기(50)는 비반전단자에 2.5V가 입력되고, 반전단자에 3.5V가 입력되므로, 하이 임피던스를 출력한다. 따라서, ABS 시스템의 모터 구동부에는 영향을 미치지 않게 된다.

다음, ECU 접지(20)가 단선되고, 모터 접지(40)가 단선되지 않으면, 비교기(50)의 비반전단자에 공급전압이 입력되므로, 비교기(50)의 비반전단자에는 5V가 입력된다.

비교기(50)는 비반전단자에 5V가 입력되고, 반전단자에 3.5V가 입력되므로, 로우(LOW) 신호를 출력한다. 따라서, 스위칭부(63)의 게이트 출력을 차단한다.

마지막으로, ECU 접지(20)가 단선되지 않고, 모터 접지(40)가 단선되면, 비교기(50)의 비반전단자에는 제1단선감지부(10)의 제1저항(12)과 제2저항(14)에 의해 분배된 전압이 입력되므로, 비교기(50)의 비반전단자에는 2.5V가 입력된다.

아울러, 비교기(50)의 반전단자에는 공급전압이 입력되므로, 비교기(50)의 반전단자에는 5V가 입력된다.

비교기(50)는 비반전단자에 2.5V가 입력되고, 반전단자에 5V가 입력되므로, 하이 임피던스를 출력한다. 따라서, ABS 시스템의 모터 구동부에는 영향을 미치지 않게 된다.

이를 표 1 을 통해 정리하면 다음과 같다.

모터 구동부의 출력

구분	설 명			비고
구분	비반전단자 입력전압(V)	반전단자 입력전압(V)	출력	비고
ECU 및 모터 접지 정상	2.5	3.5	하이 임피던스	모터 구동부에 영향 없음
ECU 접지 단선	5	3.5	로우 신호	스위칭부 게이트 출력 없음
모터 접지 단선	2.5	5	하이 임피던스	모터 구동부에 영향 없음

즉, 표 1 에 나타난 바와 같이, ECU 접지(20)와 모터 접지(40)가 단선되더라도 모터 구동부의 회로를 안정적으로 유지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10: 제1단선감지부 12: 제1저항
14: 제2저항 20: ECU 접지
30: 제2단선감지부 32: 제3저항
34: 제4저항 40: 모터 접지
50: 비교기 61: 전하펌프 IC
62: 배터리 전원 63: 스위칭부
64: 모터

Claims

ECU 접지의 단선 여부에 따라 서로 다른 전압을 입력하는 제1단선감지부;
모터 접지의 단선 여부에 따라 서로 다른 전압을 입력하는 제2단선감지부; 및
비반전단자가 상기 제1단선감지부와 연결되고 반전단자가 상기 제2단선감지부와 연결되며, 출력단이 모터에 입력되는 전압을 스위칭하는 스위칭부에 연결되어 상기 제1단선감지부로부터 입력된 전압과 상기 제2단선감지부로부터 입력된 전압에 따라 상기 스위칭부로의 출력을 제어하는 비교기를 포함하는 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 제1단선감지부는 직렬로 연결되는 제1저항과 제2저항을 구비하고, 상기 제1저항은 공급전원과 연결되고, 상기 제2저항은 상기 ECU 접지에 연결되며, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이에 상기 비교기의 비반전단자가 연결되는 것을 특징으로 하는 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 제2단선감지부는 직렬로 연결되는 제3저항과 제4저항을 구비하고, 상기 제3저항은 공급전원과 연결되고, 상기 제4저항은 상기 모터 접지에 연결되며, 상기 제3저항과 상기 제4저항 사이에 상기 비교기의 반전단자가 연결되는 것을 특징으로 하는 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 비교기는 출력단이 상기 스위칭부의 게이트단에 연결되는 것을 특징으로 하는 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 비교기는 상기 ECU 접지가 단선되면, 로우 신호를 출력하고, 상기 모터 접지가 단선되면, 하이 임피던스를 출력하는 것을 특징으로 하는 ABS 시스템의 모터 구동부의 오동작 방지 회로.