KR101856877B1 - Controller for vehicle - Google Patents

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KR101856877B1
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load
switching element
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voltage
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KR1020160167888A
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박현석
박진영
이도헌
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현대오트론 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a controller for a vehicle, and more specifically, to a controller for a vehicle, which controls power supply to an in-vehicle load. According to one embodiment of the present invention, the controller for a vehicle includes: a switching element having a second terminal connected to a ground terminal, having a first terminal connected to a load through an output terminal, and turned on and off according to a switching signal inputted through a third terminal; a first power source for supplying power for diagnosing a failure in the controller for a vehicle; a voltage sensor for measuring a measurement voltage at a connection point between the first terminal and the first power source; and a control unit for determining at least one of a short-circuiting state of a second power supply for supplying power to the load based on the measurement voltage measured by the voltage sensor, a disconnection state between the controller for the vehicle and the load, and a short-circuiting state between the load and the ground terminal.

Description

차량용 제어기{CONTROLLER FOR VEHICLE}[0001] CONTROLLER FOR VEHICLE [0002]

본 발명은 차량용 제어기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 내 부하에 대한 전력 공급을 제어하는 차량용 제어기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a vehicle controller, and more particularly, to a vehicle controller that controls power supply to an in-vehicle load.

일반적으로 차량에는 운전자의 편의를 돕기 위해, 전열시트, 와이퍼, 히터, 열선, 에어컨, 오디오, 사이드 미러(side mirror), 안개등, 헤드램프, 브레이크 등, 비상등, 실내등, 창문, 조향장치(Electric Power Steering, EPS) 등을 포함하는 전장 부하가 설치되어 있다. 또한 최근에는 차량의 구동 계통, 연료 공급 계통 등 주요 계통에 포함되는 각종 부하들, 예컨대 솔레노이드 밸브 또는 액추에이터를 전자적으로 제어한다. 이와 같은 부하들을 제어하기 위해서는 차량 내부에 설치되는 배터리와 같은 전원을 통해 각 부하들에 전력이 공급되어야 한다. 이에 따라서 차량에는 각 부하들에 대한 전력 공급을 제어하기 위한 차량용 제어기가 구비된다.Generally, in order to facilitate the driver's convenience, the vehicle is equipped with a heat-transfer sheet, a wiper, a heater, a heating wire, an air conditioner, an audio, a side mirror, a fog lamp, a head lamp, Steering, EPS), and so on. In addition, recently, various loads such as a solenoid valve or actuator included in a main system such as a driving system of a vehicle, a fuel supply system, and the like are electronically controlled. In order to control such loads, power must be supplied to each load through a power source such as a battery installed inside the vehicle. Accordingly, the vehicle is provided with a vehicle controller for controlling the power supply to each of the loads.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 제어기의 구성을 개략적으로 나타내는 회로도이다.1 is a circuit diagram schematically showing a configuration of a vehicle controller according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 차량용 제어기(102)는 출력 단자(108)를 통해 차량 내 부하(110)와 연결된다. 부하(110)는 제2 전원(V2), 예컨대 차량 내에 장착되는 배터리 등을 통해 전력을 공급받는다. 차량용 제어기(102)는 이하에서 설명되는 스위칭 동작을 통해 제2 전원(V2)을 통한 부하(110)로의 전력 공급을 제어한다.Referring to FIG. 1, a vehicle controller 102 according to the prior art is connected to an in-vehicle load 110 via an output terminal 108. The load 110 is supplied with electric power through the second power source V2, for example, a battery mounted in the vehicle. The vehicle controller 102 controls the power supply to the load 110 via the second power source V2 through the switching operation described below.

차량용 제어기(102)는 제어부(104) 및 스위칭 소자(TR)를 포함한다. 제어부(104)는 스위칭 소자(TR)의 제3 단자를 통해 스위칭 신호(SS)를 인가하여 스위칭 소자(TR)를 턴 온 또는 턴 오프 시킨다. 예컨대 도 1에 도시된 바와 같이 스위칭 소자(TR)가 npn 트랜지스터일 경우 제어부(104)는 스위칭 소자(TR)의 제3 단자, 즉 베이스 단자를 통해 스위칭 신호, 즉 턴 온 신호 또는 턴 오프 신호를 입력함으로써 스위칭 소자(TR)를 턴 온 또는 턴 오프 시킬 수 있다.The vehicle controller 102 includes a control unit 104 and a switching device TR. The control unit 104 applies the switching signal SS through the third terminal of the switching element TR to turn the switching element TR on or off. For example, as shown in FIG. 1, when the switching element TR is an npn transistor, the control unit 104 outputs a switching signal, that is, a turn-on signal or a turn-off signal through the third terminal of the switching element TR, The switching element TR can be turned on or off by input.

스위칭 소자(TR)는 제3 단자로 입력되는 스위칭 신호(SS)에 의해 턴 온 또는 턴 오프되는 소자이다. 스위칭 소자(TR)의 제1 단자, 예컨대 컬렉터 단자는 출력 단자(108)와 연결되고, 스위칭 소자(TR)의 제2 단자, 예컨대 이미터 단자는 접지 단자와 연결된다.The switching element TR is an element turned on or off by the switching signal SS input to the third terminal. A first terminal, e.g., a collector terminal, of the switching device TR is connected to an output terminal 108, and a second terminal of the switching device TR, e.g., an emitter terminal, is connected to a ground terminal.

제어부(104)가 스위칭 소자(TR)의 제3 단자를 통해 턴 온 신호를 인가할 경우 스위칭 소자(TR)가 턴 온된다. 그에 따라 제2 전원(V2)-부하(110)-출력 단자(108)-스위칭 소자(TR)-접지 단자 방향으로 전류 경로가 형성된다. 이에 따라서 제2 전원(V2)을 통해 부하(110)에 전력이 공급될 수 있다.When the control unit 104 applies a turn-on signal through the third terminal of the switching element TR, the switching element TR is turned on. A current path is formed in the direction of the second power source V2-load 110-output terminal 108-switching element TR-ground terminal. Accordingly, power can be supplied to the load 110 through the second power source V2.

한편, 제어부(104)가 스위칭 소자(TR)의 제3 단자를 통해 턴 오프 신호를 인가할 경우 스위칭 소자(TR)가 턴 오프된다. 그에 따라 제2 전원(V2)에서 스위칭 소자(TR) 방향으로 흐르던 전류는 더 이상 흐르지 않게 된다. 따라서 제2 전원(V2)을 통한 부하(110)로의 전력 공급이 중단된다.On the other hand, when the control unit 104 applies the turn-off signal through the third terminal of the switching element TR, the switching element TR is turned off. The current flowing in the direction of the switching element TR from the second power source V2 no longer flows. Thus, power supply to the load 110 via the second power source V2 is stopped.

이와 같이 제어부(104)는 스위칭 신호(SS)를 통해 제2 전원(V2)에 의한 부하(110)로의 전력 공급을 제어할 수 있다.In this way, the control unit 104 can control the power supply to the load 110 by the second power supply V2 through the switching signal SS.

한편, 종래 기술에 따른 차량용 제어기(102)는 차량용 제어기(102) 내부의 상태를 진단하기 위한 진단부(106)를 구비할 수 있다. 진단부(106)의 일단은 스위칭 소자(TR)의 제1 단자 및 출력 단자(108)의 접속점(14)에 연결되며 진단부(106)의 타단은 접지 단자와 연결된다. 진단부(106)는 차량용 제어기(102)의 동작 과정에서 진단부(106)에 흐르는 진단 전류 및 출력 단자(108)의 전압을 측정하고, 진단 전류의 방향과 출력 단자(108)의 전압 크기를 기초로 차량용 제어기(102)의 상태, 즉 차량용 제어기(102)가 정상적으로 동작하는지 아니면 이상이 발생했는지 여부를 판단한다.On the other hand, the vehicle controller 102 according to the related art may include a diagnostic unit 106 for diagnosing a state inside the on-vehicle controller 102. [ One end of the diagnosis unit 106 is connected to the first terminal of the switching element TR and the connection point 14 of the output terminal 108 and the other end of the diagnosis unit 106 is connected to the ground terminal. The diagnostic unit 106 measures the diagnostic current flowing through the diagnostic unit 106 and the voltage of the output terminal 108 during the operation of the vehicle controller 102 and determines the direction of the diagnostic current and the voltage magnitude of the output terminal 108 It is determined on the basis of the state of the vehicle controller 102, that is, whether the vehicle controller 102 is operating normally or not.

또한 제1 전원(V1)과 진단부(106) 사이에는 제2 전원(V2)에서 제1 전원(V1) 방향으로 역전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 내부 역접속 방지 다이오드(D1) 및 전류 제한을 위한 저항(R1)이 연결될 수 있다.An internal reverse connection preventing diode D1 for preventing a reverse current from flowing from the second power source V2 toward the first power source V1 is provided between the first power source V1 and the diagnosis unit 106, A resistor R1 may be connected.

도 2는 종래 기술에 따른 차량용 제어기와 부하 사이에 단선이 발생한 경우를 나타내는 회로도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 차량용 제어기의 부하와 접지 단자 사이에 단락이 발생한 경우를 나타내는 회로도이다. 도 2 및 도 3에서 스위칭 소자(TR)는 각각 턴 오프 상태를 유지하고 있다.FIG. 2 is a circuit diagram showing a case where a disconnection occurs between a controller for a vehicle and a load according to the prior art, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a case where a short circuit occurs between a load and a ground terminal of a controller for a vehicle according to the related art. In FIGS. 2 and 3, the switching elements TR maintain their turn-off states.

종래에는 도 2및 도 3과 같이 접속점(14)과 출력 단자(108) 사이에 연결되는 외부 역접속 방지 다이오드(D2)의 애노드 단자(12)의 전압을 측정한다. 종래 기술에 따른 제어부(104)는 이와 같이 측정되는 애노드 단자(12)의 전압, 그리고 진단부(106)에 흐르는 진단 전류에 기초하여 도 1과 같은 정상 상태, 도 2와 같은 단선 상태 및 도 3과 같은 단락 상태를 진단한다.The voltage of the anode terminal 12 of the external reverse connection preventing diode D2, which is connected between the connection point 14 and the output terminal 108, is measured conventionally as shown in Figs. The control unit 104 according to the related art determines a steady state as shown in Fig. 1, a disconnection state as shown in Fig. 2, and a disconnection state as shown in Fig. 3 based on the voltage of the anode terminal 12 and the diagnostic current flowing to the diagnosis unit 106, As shown in Fig.

보다 구체적으로, 제어부(104)는 스위칭 소자(TR)가 턴 오프 상태일 때 애노드 단자(12)에서 측정된 전압이 미리 정해진 기준 전압(예컨대, 1V) 이상인 경우에는 도 1과 같이 회로에 단선 또는 단락이 발생하지 않은 정상 상태로 판단을 내린다.More specifically, when the voltage measured at the anode terminal 12 is equal to or higher than a predetermined reference voltage (for example, 1 V) when the switching element TR is in the turned off state, the control unit 104 disconnects It is judged as a normal state in which no short circuit has occurred.

그러나 제어부(104)는 스위칭 소자(TR)가 턴 오프 상태일 때 애노드 단자(12)에서 측정된 전압이 미리 정해진 기준 전압 미만인 경우, 애노드 단자(12)에서 측정된 전류에 기초하여 도 2와 같은 단선 상태 및 도 3과 같은 단락 상태를 진단한다. 만약 도 2 및 도 3에서 각각 외부 역접속 방지 다이오드(D2)가 존재하지 않는다고 가정할 경우, 도 2와 같이 단선이 발생하면 진단부(106)에는 정방향(제1 전원(V1) 에서 진단부(106)를 향하는 방향)으로 진단 전류가 흐르게 되고, 도 3과 같은 단락(Short Circuit to Ground, SCG) 상황에서는 역방향(제1 전원(V1)에서 출력 단자(108)를 향하는 방향)의 진단 전류가 흐르게 된다.However, when the voltage measured at the anode terminal 12 is less than the predetermined reference voltage when the switching element TR is in the turned off state, And the short circuit state as shown in Fig. 3 is diagnosed. If the external reverse connection preventing diode D2 does not exist in FIGS. 2 and 3, if the disconnection occurs as shown in FIG. 2, the diagnosis unit 106 is notified in the positive direction (from the first power source V1 to the diagnosis unit (In the direction from the first power source V1 to the output terminal 108) in the short circuit to ground (SCG) situation as shown in Fig. 3 Flow.

따라서 제어부(104)는 외부 역접속 방지 다이오드(D2)가 존재하지 않는 상황에서 스위칭 소자(TR)가 턴 오프 상태일 때 애노드 단자(12)에서 측정된 전압이 미리 정해진 기준 전압 미만인 경우, 진단 전류의 방향을 기초로 도 2의 단선 상태와 도 3의 단락 상태를 구별할 수 있다.Therefore, when the voltage measured at the anode terminal 12 is less than the predetermined reference voltage when the switching element TR is in the turned off state in the absence of the external reverse connection preventing diode D2, It is possible to distinguish between the disconnection state of Fig. 2 and the short-circuit state of Fig. 3 based on the direction of Fig.

그런데 도 2 및 도 3과 같이 외부 역접속 방지 다이오드(D2)가 존재할 경우, 도 2와 같이 단선이 발생하면 외부 역접속 방지 다이오드(D2)가 존재하지 않는 경우와 동일하게 제2 전원(V2)에서 출력 단자(108)을 통해 진단부(106)으로 흐르는 전류는 발생하지 않고 정방향(제1 전원(V1) 에서 진단부(106)를 향하는 방향)으로 진단 전류가 흐르게 된다. 따라서 도 2와 같이 외부 역접속 방지 다이오드(D2)가 존재하는 상황에서 단선이 발생하면 제어부(104)는 진단 전류의 방향과 애노드 단자(12)의 전압이 기준 전압 미만인 것을 기초로 회로에 단선이 발생한 것으로 판단을 내린다.2 and 3, if a disconnection occurs as shown in FIG. 2, the second power source V2 is turned on, as in the case where the external reverse connection preventing diode D2 does not exist, The diagnosis current flows from the first power supply V1 to the diagnosis unit 106 without generating a current flowing from the diagnosis unit 106 through the output terminal 108. [ Therefore, if a disconnection occurs in the presence of the external reverse connection preventing diode D2 as shown in FIG. 2, the controller 104 disconnects the circuit based on the direction of the diagnostic current and the voltage of the anode terminal 12 below the reference voltage It is judged that it has occurred.

그러나 도 3과 같은 단락 상황에서는 외부 역접속 방지 다이오드(D2)로 인해 제1 전원(V1)에서 출력 단자(108) 방향으로 전류가 흐르지 못하고 제1 전원(V1)에서 진단부(106)를 향하는 전류만 흐르게 된다. 따라서 도 3과 같이 외부 역접속 방지 다이오드(D2)가 존재하는 상황에서 단락이 발생한 경우에도 도 2의 단선 상황과 같이 진단부(106)에 정방향의 진단 전류가 흐르고 애노드 단자(12)의 전압이 기준전압 미만이 되므로 제어부(104)는 진단 전류의 방향을 기초로 회로에 단락이 아닌 단선이 발생한 것으로 판단을 내린다.3, current does not flow from the first power source V1 to the output terminal 108 due to the external reverse connection preventing diode D2, and the current flows from the first power source V1 to the diagnosis unit 106 Current flows only. Therefore, even if a short circuit occurs in the situation where the external reverse connection preventing diode D2 is present as shown in FIG. 3, the positive diagnosis current flows to the diagnosis unit 106 as in the disconnection situation of FIG. 2 and the voltage of the anode terminal 12 The control unit 104 determines that a short circuit, not a short circuit, has occurred in the circuit based on the direction of the diagnostic current.

결국 종래 기술에 따르면 외부 역접속 방지 다이오드(D2)의 존재로 인하여 도 2와 같은 단선(open) 현상 및 도 3과 같은 단락(SCG) 현상이 구별될 수 없다는 문제가 있다.
As a result, according to the related art, there is a problem that the open circuit phenomenon shown in FIG. 2 and the short circuit (SCG) phenomenon shown in FIG. 3 can not be distinguished due to the presence of the external reverse connection preventing diode D2.

본 발명은 차량용 제어기와 부하 사이의 연결 상태를 정확하게 판별할 수 있는 새로운 차량용 제어기를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a new vehicle controller which can accurately determine the connection state between a controller for a vehicle and a load.

본 발명은 차량용 제어기와 부하 사이의 단선 현상, 부하와 접지 단자 사이의 단락 현상, 부하용 전원의 단락 현상을 구별할 수 있는 새로운 차량용 제어기를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a new controller for a vehicle which can distinguish between a breakdown between a controller for a vehicle and a load, a short circuit between a load and a ground terminal, and a short circuit of a load power source.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description and more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, the objects and advantages of the invention will be readily appreciated that this can be realized by the means as claimed and combinations thereof.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량 내 부하에 대한 전력 공급을 제어하는 차량용 제어기에 있어서, 제2 단자가 접지 단자와 연결되고 제1 단자가 출력 단자를 통해 상기 부하와 연결되며 제3 단자로 입력되는 스위칭 신호에 따라 온오프되는 스위칭 소자, 상기 차량용 제어기 내부의 고장 진단을 위한 전원을 공급하는 제1 전원, 상기 제1 단자와 상기 제1 전원의 접속점에서 측정 전압을 측정하는 전압 센서, 상기 전압 센서에 의해 측정된 상기 측정 전압에 기초하여 상기 부하에 전원을 공급하는 제2 전원의 단락 여부, 상기 차량용 제어기와 상기 부하 간의 단선 여부, 상기 부하와 접지 단자 간의 단락 여부 중 적어도 하나를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicular controller for controlling power supply to an in-vehicle load, the vehicular controller having a second terminal connected to a ground terminal, a first terminal connected to the load through an output terminal, A switching element that is turned on and off according to an input switching signal, a first power source for supplying power for diagnosis of a failure in the controller for the vehicle, a voltage sensor for measuring a measured voltage at a connection point between the first terminal and the first power source, Determining whether at least one of a short circuit of the second power supply for supplying power to the load based on the measured voltage measured by the voltage sensor, a disconnection between the vehicle controller and the load, and a short circuit between the load and the ground terminal And a control unit.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 스위칭 소자가 턴 온 상태일 때 상기 측정 전압이 미리 설정된 제1 기준 전압과 동일하고, 상기 스위칭 소자가 턴 오프 상태일 때 상기 측정 전압이 미리 설정된 제2 기준 전압과 동일한 경우 상기 차량용 제어기와 상기 부하 간의 연결 상태가 정상인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, when the switching element is turned on, the control voltage is equal to a predetermined first reference voltage, and when the switching element is turned off, 2 < th > reference voltage, it is determined that the connection state between the vehicle controller and the load is normal.

또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 스위칭 소자가 턴 온 상태일 때 상기 측정 전압이 미리 설정된 제2 기준 전압과 동일할 경우 상기 제2 전원에 단락이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the control unit determines that a short circuit occurs in the second power source when the measured voltage is equal to a predetermined second reference voltage when the switching device is turned on .

또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 측정 전압과 미리 설정된 턴 오프 기준 전압을 비교하고, 상기 측정 전압이 상기 턴 오프 기준 전압 이상일 경우 상기 스위칭 소자의 제3 단자에 턴 오프 신호를 인가하는 비교기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, in an embodiment of the present invention, the controller compares the measured voltage with a preset turn-off reference voltage, and applies a turn-off signal to the third terminal of the switching element when the measured voltage is equal to or greater than the turn- The comparator further includes a comparator.

또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 스위칭 소자가 턴 오프 상태일 때 상기 측정 전압이 미리 설정된 제3 기준 전압과 동일할 경우 상기 차량용 제어기와 상기 부하 간에 단선이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.Further, in one embodiment of the present invention, the controller determines that a disconnection occurs between the vehicle controller and the load when the measured voltage is equal to a preset third reference voltage when the switching element is turned off .

또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 스위칭 소자가 턴 오프 상태일 때 상기 측정 전압이 미리 설정된 제4 기준 전압과 동일할 경우 상기 부하와 접지 단자 간에 단락이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the controller determines that a short circuit occurs between the load and the ground terminal when the measured voltage is equal to a predetermined fourth reference voltage when the switching element is in the turned off state. do.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제어기는 상기 제1 단자 및 상기 접속점 사이에 연결되는 외부 역접속 방지 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The vehicle controller according to an embodiment of the present invention further includes an external reverse connection preventing diode connected between the first terminal and the connection point.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제어기는 상기 제1 전원과 상기 접속점 사이에 연결되는 내부 역접속 방지 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The vehicle controller according to an embodiment of the present invention further includes an internal reverse connection preventing diode connected between the first power supply and the connection point.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 차량용 제어기를 구동함에 있어서 차량용 제어기와 부하 사이의 연결 상태를 정확하게 판별할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention as described above, there is an advantage that the connection state between the vehicle controller and the load can be accurately discriminated in driving the vehicle controller.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 차량용 제어기를 구동함에 있어서 차량용 제어기와 부하 사이의 단선 현상, 부하와 접지 단자 사이의 단락 현상, 차량용 제어기와 부하용 전원 간 단락 현상을 구별할 수 있다는 장점이 있다.
According to the present invention as described above, there is an advantage in distinguishing the disconnection phenomenon between the vehicle controller and the load, the short circuit between the load and the ground terminal, and the short circuit between the vehicle controller and the load power source when driving the vehicle controller.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 제어기의 구성을 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 제어기와 부하 사이에 단선이 발생한 경우를 나타내는 회로도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 차량용 제어기의 부하와 접지 단자 사이에 단락이 발생한 경우를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제어기의 구성을 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 차량용 제어기와 부하용 전원(제2 전원) 사이에 단선이 발생한 경우를 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 차량용 제어기와 부하 사이에 단선이 발생한 경우를 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 부하와 접지 단자 사이에 단락이 발생한 경우를 나타내는 회로도이다.1 is a circuit diagram schematically showing a configuration of a vehicle controller according to the prior art.
2 is a circuit diagram showing a case where a disconnection occurs between a vehicle controller and a load according to the prior art.
3 is a circuit diagram showing a case where a short circuit occurs between a load and a ground terminal of a vehicle controller according to the related art.
4 is a circuit diagram schematically showing a configuration of a vehicle controller according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram showing a case where a disconnection occurs between a vehicle controller and a load power source (second power source) in an embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram showing a case where a disconnection occurs between the vehicle controller and the load in the embodiment of the present invention.
7 is a circuit diagram showing a case where a short circuit occurs between a load and a ground terminal in an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings, which are not intended to limit the scope of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to denote the same or similar elements.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제어기의 구성을 개략적으로 나타내는 회로도이다.4 is a circuit diagram schematically showing a configuration of a vehicle controller according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제어기(402)는 출력 단자(408)를 통해 차량 내 부하(410)와 연결된다. 부하(410)는 제2 전원(V2), 예컨대 차량 내에 장착되는 배터리 등을 통해 전력을 공급받는다. 이하에서는 제2 전원(V2)을 부하용 전원으로 지칭한다. 차량용 제어기(402)는 이하에서 설명되는 스위칭 동작을 통해 부하용 전원, 즉 제2 전원(V2)을 통한 부하(410)로의 전력 공급을 제어한다.Referring to FIG. 4, a vehicle controller 402 according to an embodiment of the present invention is connected to an in-vehicle load 410 through an output terminal 408. The load 410 is supplied with electric power through the second power source V2, for example, a battery mounted in the vehicle. Hereinafter, the second power source V2 is referred to as a load power source. The vehicle controller 402 controls power supply to the load 410 via the load power source, i.e., the second power source V2 through the switching operation described below.

차량용 제어기(402)는 제어부(404) 및 스위칭 소자(TR)를 포함한다. 제어부(404)는 스위칭 소자(TR)의 제3 단자를 통해 스위칭 신호(SS)를 인가하여 스위칭 소자(TR)를 턴 온 또는 턴 오프 시킨다. 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 스위칭 소자(TR)가 npn 트랜지스터일 경우 제어부(104)는 스위칭 소자(TR)의 제3 단자, 즉 베이스 단자를 통해 스위칭 신호, 즉 턴 온 신호 또는 턴 오프 신호를 입력함으로써 스위칭 소자(TR)를 턴 온 또는 턴 오프 시킬 수 있다.The vehicle controller 402 includes a control unit 404 and a switching element TR. The control unit 404 applies the switching signal SS through the third terminal of the switching element TR to turn the switching element TR on or off. For example, as shown in FIG. 4, when the switching element TR is an npn transistor, the control unit 104 outputs a switching signal, that is, a turn-on signal or a turn-off signal through the third terminal of the switching element TR, The switching element TR can be turned on or off by input.

스위칭 소자(TR)는 제3 단자로 입력되는 스위칭 신호(SS)에 의해 턴 온 또는 턴 오프되는 소자이다. 스위칭 소자(TR)의 제1 단자, 예컨대 컬렉터 단자는 출력 단자(108)와 연결되고, 스위칭 소자(TR)의 제2 단자, 예컨대 이미터 단자는 접지 단자와 연결된다.The switching element TR is an element turned on or off by the switching signal SS input to the third terminal. A first terminal, e.g., a collector terminal, of the switching device TR is connected to an output terminal 108, and a second terminal of the switching device TR, e.g., an emitter terminal, is connected to a ground terminal.

참고로 도 4 내지 도 7에 도시된 실시예에는 스위칭 소자(TR)의 예시로서 npn 트랜지스터가 도시되어 있다. 이하에서는 스위칭 소자(TR)의 컬렉터 단자를 제1 단자로, 이미터 단자를 제2 단자로, 베이스 단자를 제3 단자로 지칭한다. 그러나 실시예에 따라서 스위칭 소자(TR)의 종류는 pnp 트랜지스터, BJT, FET, IGBT 등으로 달라질 수 있다. 또한 스위칭 소자(TR)의 종류에 따라서 제1 단자, 제2 단자, 제3 단자의 위치 또한 달라질 수 있다. 예컨대 스위칭 소자(TR)가 pnp 트랜지스터일 경우 제1 단자는 이미터 단자, 제2 단자는 컬렉터 단자, 제3 단자는 베이스 단자가 될 수 있다.For reference, npn transistors are shown as an example of the switching element TR in the embodiment shown in Figs. 4 to 7. Hereinafter, the collector terminal of the switching element TR is referred to as a first terminal, the emitter terminal as a second terminal, and the base terminal as a third terminal. However, according to the embodiment, the type of the switching element TR may be changed to a pnp transistor, a BJT, an FET, an IGBT, or the like. Also, the positions of the first terminal, the second terminal, and the third terminal may be changed according to the type of the switching device TR. For example, when the switching element TR is a pnp transistor, the first terminal may be an emitter terminal, the second terminal may be a collector terminal, and the third terminal may be a base terminal.

다시 도 4를 참조하면, 제어부(404)가 스위칭 소자(TR)의 제3 단자를 통해 턴 온 신호를 인가할 경우 스위칭 소자(TR)가 턴 온된다. 그에 따라 제2 전원(V2)-부하(410)-출력 단자(408)-스위칭 소자(TR)-접지 단자 방향으로 전류 경로가 형성된다. 이에 따라서 제2 전원(V2)을 통해 부하(410)에 전력이 공급될 수 있다.Referring again to FIG. 4, when the control unit 404 applies a turn-on signal through the third terminal of the switching element TR, the switching element TR is turned on. A current path is formed in the direction of the second power source V2-load 410-output terminal 408-switching element TR-ground terminal. Accordingly, power can be supplied to the load 410 via the second power source V2.

한편, 제어부(404)가 스위칭 소자(TR)의 제3 단자를 통해 턴 오프 신호를 인가할 경우 스위칭 소자(TR)가 턴 오프된다. 그에 따라 제2 전원(V2)에서 스위칭 소자(TR) 방향으로 흐르던 전류는 더 이상 흐르지 않게 된다. 따라서 제2 전원(V2)을 통한 부하(410)로의 전력 공급이 중단된다.On the other hand, when the control unit 404 applies the turn-off signal through the third terminal of the switching element TR, the switching element TR is turned off. The current flowing in the direction of the switching element TR from the second power source V2 no longer flows. Thus, power supply to the load 410 via the second power source V2 is stopped.

이와 같이 제어부(404)는 스위칭 신호(SS)를 통해 스위칭 소자(TR)를 턴 온 또는 턴 오프시킴으로써 제2 전원(V2)에 의한 부하(410)로의 전력 공급을 제어할 수 있다.In this way, the control unit 404 can control the power supply to the load 410 by the second power source V2 by turning the switching element TR on or off through the switching signal SS.

스위칭 소자(TR)의 제1 단자 및 출력 단자(408) 사이의 접속점(44)에는 고정된 측정용 전압을 제공하기 위한 제1 전원(V1)이 연결된다. 또한 제1 전원(V1)과 접속점(44) 사이에는 접속점(44)에서 제1 전원(V1) 방향으로 역전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 내부 역접속 방지 다이오드(D1) 및 제1 저항(R1)이 연결될 수 있다.A connection point 44 between the first terminal of the switching element TR and the output terminal 408 is connected to a first power supply V1 for providing a fixed measurement voltage. An internal reverse connection preventing diode D1 and a first resistor R1 are provided between the first power source V1 and the connection point 44 to prevent a reverse current from flowing from the connection point 44 toward the first power source V1, Can be connected.

또한 본 발명의 일 실시예서는 스위칭 소자(TR)의 제1 단자와 접속점(44) 사이에 외부 역접속 방지 다이오드(D2)가 연결될 수 있다. 도 2나 도 3에 도시된 종래 기술에 따르면 외부 역접속 방지 다이오드(D2)는 접속점(14)과 출력 단자(108) 사이에 연결되었으나, 본 발명의 실시예에서 외부 역접속 방지 다이오드(D2)는 스위칭 소자(TR)의 제1 단자와 접속점(44) 사이에 연결된다. 이와 같은 구성에 의해서, 후술하는 바와 같이 스위칭 소자(TR)가 턴 오프되고 부하(410)와 접지 단자 사이에 단락(SCG)이 발생했을 때 제1 전원(V1)에서 부하(410)와 단락된 접지 단자 방향으로의 전류 흐름이 생성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, an external reverse connection preventing diode D2 may be connected between the first terminal of the switching element TR and the connection point 44. [ According to the prior art shown in FIGS. 2 and 3, the external reverse connection preventing diode D2 is connected between the connection point 14 and the output terminal 108. However, in the embodiment of the present invention, the external reverse connection preventing diode D2, Is connected between the first terminal of the switching element (TR) and the connection point (44). With this configuration, when the switching element TR is turned off and a short circuit (SCG) occurs between the load 410 and the ground terminal as will be described later, the first power supply V1 is short- A current flow in the direction of the ground terminal can be generated.

다시 도 4를 참조하면, 차량용 제어기(402)에는 접속점(44)의 전압, 즉 측정 전압을 측정하기 위한 전압 센서(412)가 구비된다. 전압 센서(412)는 접속점(44)에서의 측정 전압을 제어부(404)에 전달할 수 있다. 본 발명에서 제어부(404)는 전압 센서(412)에 의해 측정된 접속점(44)에서의 측정 전압에 기초하여 부하용 전원, 즉 제2 전원(V2)의 단락 여부, 차량용 제어기(402)와 부하(410) 간의 단선 여부, 부하(410)와 접지 단자 간의 단락 여부 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.4, the vehicle controller 402 is provided with a voltage sensor 412 for measuring the voltage of the connection point 44, that is, the measured voltage. The voltage sensor 412 may transmit the measured voltage at the connection point 44 to the control unit 404. In the present invention, the control unit 404 determines whether the load power source, that is, whether the second power source V2 is short-circuited, based on the measured voltage at the connection point 44 measured by the voltage sensor 412, Whether or not there is a disconnection between the load 410 and the ground terminal, and whether or not there is a short circuit between the load 410 and the ground terminal.

또한 차량용 제어기(402)에는 접속점(44)에서의 측정 전압을 미리 설정된 턴 오프 기준 전압과 비교하고, 측정 전압이 턴 오프 기준 전압 이상일 경우 스위칭 소자(TR)의 제3 단자에 턴 오프 신호(SO)를 인가하는 비교기(416)가 구비될 수 있다. 턴 오프 기준 전압은 기준 전원(416)의 전압 크기에 의해 설정되며, 실시예에 따라 다르게 설정될 수 있다.The vehicle controller 402 also compares the measured voltage at the connection point 44 with a preset turn-off reference voltage, and when the measured voltage is equal to or higher than the turn-off reference voltage, the turn- (Not shown). The turn-off reference voltage is set by the voltage magnitude of the reference power source 416, and may be set differently according to the embodiment.

이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 차량용 제어기(402)에 포함된 제어부(404)가 측정 전압에 기초하여 차량용 제어기(402)와 부하(410) 간의 연결 상태를 판단하는 과정에 대하여 구체적으로 설명한다. 이하에서 제1 전원(V1) 및 제3 전원(V3)은 5V, 제2 전원(V2)은 12V의 전압을 공급하는 것으로 가정하나, 제1 전원(V1), 제2 전원(V2), 제3 전원(V3)이 공급하는 전압의 크기는 실시예에 따라 달라질 수 있다.4 to 7, the control unit 404 included in the controller 402 for a vehicle determines the connection state between the controller 402 and the load 410 based on the measured voltage. do. It is assumed that the first power source V1 and the third power source V3 supply 5V and the second power source V2 supplies 12V. However, the first power source V1, the second power source V2, 3 The magnitude of the voltage supplied by the power supply V3 may vary depending on the embodiment.

먼저 도 4와 같이 차량용 제어기(402)와 부하(410)가 정상적으로 연결된 상태에서 제어부(404)가 제3 단자를 통해 턴 온 신호를 인가하면 스위칭 소자(TR)가 턴 온된다. 도 4에서 스위칭 소자(TR)가 턴 온되면 제2 전원(V2)-부하(410)-출력 단자(408)-스위칭 소자(TR)-접지 단자로 이어지는 전류 흐름이 생성된다. 이에 따라서 제2 전원(V2)에 의해 공급되는 12V의 전압은 대부분 부하(410)에 인가되므로, 전압 센서(412)에 의해 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압은 0~1V로 나타나게 된다.4, when the controller 404 and the load 410 are normally connected to each other as shown in FIG. 4, when the controller 404 applies a turn-on signal through the third terminal, the switching element TR is turned on. 4, when the switching element TR is turned on, a current flow is generated that leads to the second power source V2-load 410-output terminal 408-switching element TR-ground terminal. Accordingly, since the voltage of 12 V supplied by the second power source V2 is mostly applied to the load 410, the measured voltage measured at the connection point 44 by the voltage sensor 412 becomes 0 to 1 V. [

한편, 도 4에서 제어부(404)가 제3 단자를 통해 턴 오프 신호를 인가하면 스위칭 소자(TR)가 턴 오프된다. 도 4에서 스위칭 소자(TR)가 턴 오프되면 접속점(44)의 전위는 제2 전원(V2)의 전위와 동일하게 된다. 따라서 전압 센서(412)에 의해 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압은 제2 전원(V2)의 전압, 예컨대 12V로 나타나게 된다.4, when the control unit 404 applies a turn-off signal through the third terminal, the switching element TR is turned off. When the switching element TR is turned off in Fig. 4, the potential of the connection point 44 becomes equal to the potential of the second power supply V2. Therefore, the measured voltage measured at the connection point 44 by the voltage sensor 412 becomes the voltage of the second power source V2, for example, 12V.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(404)는 스위칭 소자(TR)가 턴 온 상태일 때 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압이 미리 설정된 제1 기준 전압(예컨대, 1V 이하)과 동일하고, 스위칭 소자(TR)가 턴 오프 상태일 때 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압이 미리 설정된 제2 기준 전압(예컨대, 12V)과 동일한 경우 차량용 제어기(402)와 부하(410) 간의 연결 상태가 정상인 것으로 판단할 수 있다.Therefore, the control unit 404 according to the embodiment of the present invention is configured such that the measured voltage measured at the connection point 44 when the switching element TR is turned on is equal to a predetermined first reference voltage (for example, 1 V or less) , The connection state between the vehicle controller 402 and the load 410 is determined to be the same as the second reference voltage (for example, 12V) when the measured voltage measured at the connection point 44 when the switching element TR is in the turn- It can be judged to be normal.

도 5는 본 발명의 일 실시예에서 부하용 전원(제2 전원)에 단락이 발생한 경우를 나타내는 회로도이다. 본 발명에서 부하용 전원, 즉 제2 전원(V2)에 단락이 발생했다는 것은 도 5에 도시된 바와 같이 제2 전원(V2)과 부하(410) 사이의 접속점(46)이 부하(410)와 차량용 제어기(402) 사이의 접속점(48)과 연결된 상태를 의미한다. 이와 같은 제2 전원(V2)의 단락은 SCB(Short Circuit to Battery)로도 지칭될 수 있다.5 is a circuit diagram showing a case where a short circuit occurs in a load power source (second power source) in an embodiment of the present invention. 5, the connection point 46 between the second power source V2 and the load 410 is short-circuited to the load 410 and the second power source V2, And a connection point 48 between the vehicle controller 402 and the vehicle controller 402. Such a short circuit of the second power source V2 may also be referred to as SCB (Short Circuit to Battery).

먼저 도 5와 같이 제2 전원(V2)에 단락이 발생한 상태에서 제어부(404)가 제3 단자를 통해 턴 온 신호를 인가하면 스위칭 소자(TR)가 턴 온된다. 도 5에서 스위칭 소자(TR)가 턴 온되면 화살표(52) 방향, 즉 제2 전원(V2)-접속점(46)-접속점(48)-출력 단자(408)-스위칭 소자(TR)-접지 단자로 이어지는 전류 흐름이 생성된다. 다시 말해서, 도 5와 같이 단락(SCB)이 발생하게 되면 제2 전원(V2)에서 부하(410)로의 전력 공급은 이루어지지 않는다.5, when the controller 404 applies a turn-on signal through the third terminal in a state where a short circuit occurs in the second power source V2, the switching element TR is turned on. 5, when the switching element TR is turned on, the direction of the arrow 52, that is, the second power source V2-the connection point 46-the connection point 48 -the output terminal 408 -the switching element TR- Lt; / RTI > is generated. In other words, when the short circuit (SCB) occurs as shown in FIG. 5, the power supply from the second power source V2 to the load 410 is not performed.

이와 같은 전류의 흐름에 따라서, 접속점(44)의 전위는 제2 전원(V2)의 전위와 동일하게 된다. 따라서 전압 센서(412)에 의해 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압은 제2 전원(V2)의 전압, 예컨대 12V로 나타나게 된다.In accordance with the current flow as described above, the potential of the connection point 44 becomes equal to the potential of the second power source V2. Therefore, the measured voltage measured at the connection point 44 by the voltage sensor 412 becomes the voltage of the second power source V2, for example, 12V.

한편, 도 5에서 제어부(404)가 제3 단자를 통해 턴 오프 신호를 인가하면 스위칭 소자(TR)가 턴 오프된다. 도 5에서 스위칭 소자(TR)가 턴 오프되면 접속점(44)의 전위는 제2 전원(V2)과 동일하게 된다. 따라서 전압 센서(412)에 의해 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압은 제2 전원(V2)의 전압, 예컨대 12V로 나타나게 된다.5, when the control unit 404 applies a turn-off signal through the third terminal, the switching element TR is turned off. 5, when the switching element TR is turned off, the potential of the connection point 44 becomes equal to the second power source V2. Therefore, the measured voltage measured at the connection point 44 by the voltage sensor 412 becomes the voltage of the second power source V2, for example, 12V.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(404)는 스위칭 소자(TR)가 턴 온 상태일 때 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압이 미리 설정된 제2 기준 전압(예컨대, 12V)과 동일하고, 스위칭 소자(TR)가 턴 오프 상태일 때 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압이 미리 설정된 제2 기준 전압(예컨대, 12V)과 동일한 경우 부하용 전원, 즉 제2 전원(V2)에 단락(SCB)이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 단락(SCB)이 발생한 것으로 판단되면 제어부(404)는 스위칭 소자(TR)의 소손을 방지하기 위하여 스위칭 소자(TR)의 제3 단자에 턴 오프 신호를 인가할 수 있다.Therefore, the control unit 404 according to the embodiment of the present invention may be configured such that the measured voltage measured at the connection point 44 when the switching element TR is turned on is equal to a predetermined second reference voltage (for example, 12V) When the measured voltage measured at the connection point 44 is equal to a predetermined second reference voltage (for example, 12 V) when the switching element TR is in the turned off state, a short circuit (SCB ) Can be determined to have occurred. If it is determined that a short circuit (SCB) has occurred, the controller 404 may apply a turn-off signal to the third terminal of the switching device TR to prevent burn-out of the switching device TR.

한편, 앞서 기술된 바와 같이 제2 전원(V2)에 단락이 발생한 상태에서 스위칭 소자(TR)가 턴 온되면 화살표(52) 방향, 즉 제2 전원(V2)-접속점(46)-접속점(48)-출력 단자(408)-스위칭 소자(TR)-접지 단자로 이어지는 전류 흐름이 생성된다. 이 경우 제2 전원(V2)에 의한 공급 전압, 예컨대 12V의 전압이 그대로 스위칭 소자(TR)에 인가되므로 스위칭 소자(TR)의 소손이 발생할 수 있다.When the switching element TR is turned on in the state where the short circuit is generated in the second power source V2 as described above, the direction of the arrow 52, that is, the second power source V2 - the connection point 46 - the connection point 48 ) Output terminal 408 - switching element TR - a current flow leading to the ground terminal is generated. In this case, since the supply voltage by the second power source V2, for example, 12V, is directly applied to the switching element TR, burnout of the switching element TR may occur.

이와 같이 제2 전원(V2)의 단락(SCB)에 의한 스위칭 소자(TR)의 소손을 방지하기 위하여, 차량용 제어기(402)에는 비교기(416)가 구비될 수 있다. 도 5와 같이 비교기의 (+) 단자에는 접속접(44)에서의 전압, 즉 측정 전압이 입력되고, (-) 단자에는 기준 전원(416)에 의해 설정되는 턴 오프 기준 전압(예컨대, 8V)이 인가된다. 비교기(416)는 (+) 단자로 입력되는 측정 전압과 (-) 단자로 입력되는 턴 오프 기준 전압을 비교하고, 측정 전압이 턴 오프 기준 전압 이상일 경우 미리 설정된 신호, 예컨대 턴 오프 신호(SO)를 출력한다. 비교기(416)에 의해 출력되는 턴 오프 신호(SO)는 스위칭 소자(TR)의 제3 단자로 입력되어 스위칭 소자(TR)를 강제로 턴 오프시키게 된다.The vehicle controller 402 may be provided with a comparator 416 in order to prevent burnout of the switching device TR due to a short circuit (SCB) of the second power source V2. (For example, 8V) set by the reference power supply 416 is input to the (-) terminal of the comparator as shown in FIG. 5, . The comparator 416 compares the measured voltage input to the (+) terminal with the turn-off reference voltage input to the (-) terminal. If the measured voltage is equal to or higher than the turn-off reference voltage, . The turn-off signal SO output by the comparator 416 is input to the third terminal of the switching element TR to forcibly turn off the switching element TR.

이처럼 본 발명에서는 제2 전원(V2)의 단락(SCB) 발생으로 인하여 스위칭 소자(TR)에 일정 크기 이상의 전압이 인가될 경우 하드웨어적으로 스위칭 소자(TR)를 신속하게 턴 오프 시킴으로써 단락(SCB)으로 인한 스위칭 소자(TR)의 소손을 방지할 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, when a voltage equal to or greater than a predetermined magnitude is applied to the switching element TR due to the short circuit (SCB) of the second power source V2, the switching element TR is quickly turned off, It is possible to prevent the switching element TR from being burned out due to the short circuit.

또한 비교기(414)에 의해 출력되는 턴 오프 신호(SO)는 제어부(404)로 인가될 수 있다. 제어부(404)는 비교기(414)에 의해 전달되는 턴 오프 신호(SO)에 기초하여 제2 전원(V2)에 단락(SCB)이 발생했음을 인지할 수 있다.In addition, the turn-off signal SO output by the comparator 414 may be applied to the control unit 404. The control unit 404 can recognize that a short circuit (SCB) has occurred in the second power source V2 based on the turn-off signal SO transmitted by the comparator 414. [

도 6은 본 발명의 일 실시예에서 차량용 제어기와 부하 사이에 단선이 발생한 경우를 나타내는 회로도이다.6 is a circuit diagram showing a case where a disconnection occurs between the vehicle controller and the load in the embodiment of the present invention.

먼저 도 6과 같이 차량용 제어기(402)와 부하(410) 사이에 단선이 발생한 상태에서 제어부(404)가 제3 단자를 통해 턴 온 신호를 인가하면 스위칭 소자(TR)가 턴 온된다. 도 6에서 스위칭 소자(TR)가 턴 온되더라도 단선으로 인해 제2 전원(V2)에 의한 부하(410)로의 전원 공급은 이루어지지 않는다. 이 경우 화살표(62) 방향, 즉 제1 전원(V1)-접속점(44)-스위칭 소자(TR)-접지 단자로 이어지는 전류 흐름이 생성된다. 6, when the control unit 404 applies a turn-on signal through the third terminal in a state where a break occurs between the vehicle controller 402 and the load 410, the switching element TR is turned on. Even if the switching element TR is turned on in FIG. 6, power supply to the load 410 by the second power source V2 is not performed due to disconnection. In this case, a current flow is generated in the direction of the arrow 62, that is to the first power supply (V1) - connection point (44) - switching element (TR) - ground terminal.

이 때 접속점(44)에는 제1 전원(V1)에 의해 인가되는 전압 중 제1 저항(R1)에 걸리는 전압을 뺀 나머지 전압이 걸리게 된다. 따라서 접속점(44)에서는 1V 이하의 전압이 측정된다. 따라서 스위칭 소자(TR)가 턴 온 상태일 때에는 도 4의 정상 상태와 유사하여 단선 여부를 확인하기 어렵기 때문에, 본 발명에서는 후술하는 바와 같이 스위칭 소자(TR)가 턴 오프 상태일 때 접속점(44)의 측정 전압을 기초로 단선 발생 여부를 판단한다.At this time, the connection point 44 receives the remaining voltage obtained by subtracting the voltage applied to the first resistor R1 from the voltage applied by the first power source V1. Therefore, at the connection point 44, a voltage of 1 V or less is measured. Therefore, when the switching element TR is in the turn-on state, it is difficult to confirm whether the switching element TR is in the ON state, similar to the steady state in FIG. 4. Thus, in the present invention, ) Is determined based on the measured voltage of the power source (not shown).

한편, 도 6에서 제어부(404)가 제3 단자를 통해 턴 오프 신호를 인가하면 스위칭 소자(TR)가 턴 오프된다. 이 경우 앞서와 마찬가지로 화살표(62) 방향, 즉 제1 전원(V1)-접속점(44)-접지 단자로 이어지는 전류 흐름이 생성된다. 따라서 전압 센서(412)에 의해 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압은 제1 전원(V1)에 의해 공급되는 전압의 크기, 예컨대 5V로 나타나게 된다.6, when the control unit 404 applies a turn-off signal through the third terminal, the switching element TR is turned off. In this case, as before, a current flow is generated in the direction of the arrow 62, that is, the first power source (V1) -connection point (44) to the ground terminal. Therefore, the measured voltage measured at the connection point 44 by the voltage sensor 412 appears as the magnitude of the voltage supplied by the first power source V1, for example, 5V.

결국 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(404)는 스위칭 소자(TR)가 턴 오프 상태일 때 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압이 미리 설정된 제3 기준 전압(예컨대, 5V)과 동일한 경우 차량용 제어기(402)와 부하(410) 사이에 단선(open)이 발생한 것으로 판단할 수 있다.If the measured voltage measured at the connection point 44 is equal to a predetermined third reference voltage (for example, 5 V) when the switching device TR is in the turned off state, It can be determined that an open has occurred between the controller 402 and the load 410.

도 7은 본 발명의 일 실시예에서 부하와 접지 단자 사이에 단락이 발생한 경우를 나타내는 회로도이다.7 is a circuit diagram showing a case where a short circuit occurs between a load and a ground terminal in an embodiment of the present invention.

먼저 도 7과 같이 부하(410)와 접지 단자 사이에 단락(Short Circuit to Ground, SCG)이 발생한 상태에서 제어부(404)가 제3 단자를 통해 턴 온 신호를 인가하면 스위칭 소자(TR)가 턴 온된다. 도 7에서 스위칭 소자(TR)가 턴 온되면 제2 전원(V2)-부하(410)-접지 단자로 이어지는 전류 흐름이 생성된다. 이와 같이 스위칭 소자(TR)가 턴 온 상태일 때에는 접속점(44)이 접지되어 있으므로 측정 전압이 일정 전압(예컨대, 1V) 이하로 나타난다. 따라서 스위칭 소자(TR)가 턴 온 상태일 때에는 정상 상태와 유사하여 단선 여부를 확인하기 어렵기 때문에 본 발명에서는 후술하는 바와 같이 스위칭 소자(TR)가 턴 오프 상태일 때 접속점(44)의 측정 전압을 기초로 단선 발생 여부를 판단한다.7, when the control unit 404 applies a turn-on signal through the third terminal in a state where a short circuit to ground (SCG) occurs between the load 410 and the ground terminal, the switching element TR is turned Is turned on. In FIG. 7, when the switching element TR is turned on, a current flow is generated which leads to the second power source V2-load 410-ground terminal. When the switching element TR is turned on, the connection point 44 is grounded, so that the measured voltage is lower than a predetermined voltage (for example, 1 V). Therefore, when the switching element TR is in the turn-on state, it is difficult to confirm whether the switching element TR is in the ON state or not, and therefore, in the present invention, It is determined whether a disconnection occurs.

한편, 도 7에서 제어부(404)가 제3 단자를 통해 턴 오프 신호를 인가하면 스위칭 소자(TR)가 턴 오프된다. 도 7에서 스위칭 소자(TR)가 턴 오프되면, 화살표(72) 방향, 즉 제1 전원(V1)-출력 단자(408)-접지 단자로의 전류 흐름 및 화살표(74) 방향, 즉 제2 전원(V2)-부하(410)-접지 단자로의 전류 흐름이 생성된다. 이에 따라서 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압은 일정 전압(예컨대, 1V) 이하로 나타나게 된다.7, when the control unit 404 applies the turn-off signal through the third terminal, the switching element TR is turned off. 7, when the switching element TR is turned off, current flows in the direction of the arrow 72, i.e., the first power source V1 -the output terminal 408-the ground terminal and the direction of the arrow 74, (V2) - load 410 - a current flow to the ground terminal is generated. Accordingly, the measured voltage measured at the connection point 44 becomes lower than a predetermined voltage (for example, 1 V).

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(404)는 스위칭 소자(TR)가 턴 오프 상태일 때 접속점(44)에서 측정되는 측정 전압이 미리 설정된 제4 기준 전압(예컨대, 1V 이하)과 동일한 경우 부하(410)와 접지 단자 사이에 단락(SCG)이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Accordingly, when the measured voltage measured at the connection point 44 is equal to a preset fourth reference voltage (for example, 1 V or less) when the switching element TR is in the turned off state, the controller 404 according to an embodiment of the present invention It can be determined that a short circuit (SCG) occurs between the load 410 and the ground terminal.

참고로 차량용 제어기(402)가 도 3과 같은 회로 구성을 갖는다면, 스위칭 소자(TR)가 턴 오프된 상태에서 부하(410)와 접지 단자 사이에 단락(SCG)이 발생하더라도 외부 역접속 방지 다이오드(D2)로 인해 도 7의 화살표(72) 방향, 즉 제1 전원(V1)에서 출력 단자(408)를 거쳐 부하(410)와 단락된 접지 단자 방향으로 전류가 흐르지 않는다. 그러나 본 발명에서는 외부 역접속 방지 다이오드(D2)가 스위칭 소자(TR)의 제1 단자와 접속점(44) 사이에 배치되므로, 스위칭 소자(TR)가 턴 오프된 상태에서 부하(410)와 접지 단자 사이에 단락(SCG)이 발생할 경우 도 7의 화살표(72) 방향으로의 전류 흐름이 형성될 수 있다.3, even if a short circuit (SCG) occurs between the load 410 and the ground terminal in a state that the switching element TR is turned off, the external reverse connection preventing diode The current does not flow in the direction of the arrow 72 in Fig. 7, i.e., from the first power source V1 through the output terminal 408 to the load 410 and the shorted ground terminal due to the load D2. However, in the present invention, since the external reverse connection preventing diode D2 is disposed between the first terminal of the switching element TR and the connection point 44, the load 410 and the ground terminal A current flow in the direction of an arrow 72 in Fig. 7 can be formed when a short circuit (SCG) occurs.

참고로 본 발명에서 제1 내지 제4 기준 전압의 크기는 실시예에 따라 다르게 설정될 수 있다.In the present invention, the magnitudes of the first to fourth reference voltages may be set differently according to the embodiment.

한편, 전술한 바와 같이 같이 제2 전원(V2)에 단락이 발생하거나, 차량용 제어기(402)와 부하(410) 사이에 단선이 발생하거나, 부하(410)에 단락이 발생한 것으로 판단되면, 제어부(404)는 단락 또는 단선을 알리기 위한 알람 신호를 발생시킬 수 있다. 제어부(404)는 알람 신호를 차량 내 디스플레이나 스피커로 전달하여 사용자에게 이상 발생을 알릴 수 있으며, 알람 신호를 차량과 연결된 외부 진단기로 전달하여 사용자에게 이상 발생을 알릴 수도 있다.On the other hand, if it is determined that a short circuit occurs in the second power source V2, a disconnection occurs between the vehicle controller 402 and the load 410, or a short circuit occurs in the load 410, 404 may generate an alarm signal to signal a short circuit or disconnection. The control unit 404 may transmit an alarm signal to the in-vehicle display or the speaker to notify the user of the occurrence of the abnormality, and may transmit the alarm signal to the external diagnostic unit connected to the vehicle to inform the user of the occurrence of the abnormality.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 측정 전압 및 측정 전류 중 적어도 하나를 기초로 차량용 제어기(402)와 부하(410) 사이의 연결 상태를 정확하게 판단할 수 있다.As described above, according to the present invention, the connection state between the vehicle controller 402 and the load 410 can be accurately determined based on at least one of the measured voltage and the measured current.

특히 본 발명에 따르면 부하용 전원, 예컨대 제2 전원(V2)에서 발생하는 단락(SCB), 차량용 제어기(402)와 부하(410) 사이에서 발생하는 단선(open), 부하(410)와 접지 단자가 연결되는 단락(SCG)을 정확하게 구별할 수 있다는 장점이 있다.Particularly, according to the present invention, a load (e.g., a short circuit (SCB) generated in the second power source V2, a short circuit open between the vehicle controller 402 and the load 410, There is an advantage in that the short-circuit (SCG) to which the switch is connected can be accurately discriminated.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, But the present invention is not limited thereto.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, But the present invention is not limited thereto.

402: 차량용 제어기
404: 제어부
408: 출력 단자
410: 부하
412: 전압 센서
414: 전류 센서402: vehicle controller
404:
408: Output terminal
410: Load
412: Voltage sensor
414: Current sensor

Claims (9)

차량 내 부하에 대한 전력 공급을 제어하는 차량용 제어기에 있어서,
제2 단자가 접지 단자와 연결되고 제1 단자가 출력 단자를 통해 상기 부하와 연결되며 제3 단자로 입력되는 스위칭 신호에 따라 온오프되는 스위칭 소자;
상기 차량용 제어기 내부의 고장 진단을 위한 전원을 공급하는 제1 전원;
상기 제1 단자와 상기 제1 전원의 접속점에서 측정 전압을 측정하는 전압 센서;
상기 전압 센서에 의해 측정된 상기 측정 전압에 기초하여 상기 부하에 전원을 공급하는 제2 전원의 단락 여부, 상기 차량용 제어기와 상기 부하 간의 단선 여부, 상기 부하와 접지 단자 간의 단락 여부 중 적어도 하나를 판단하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는
상기 스위칭 소자가 턴 온 상태일 때 상기 측정 전압이 미리 설정된 제2 기준 전압과 동일할 경우 상기 제2 전원에 단락이 발생한 것으로 판단하는
차량용 제어기.
1. A vehicle controller for controlling power supply to a load in a vehicle,
A switching element connected to a ground terminal, a first terminal connected to the load through an output terminal, and turned on and off according to a switching signal input to the third terminal;
A first power supply for supplying power for diagnosis of a failure in the vehicle controller;
A voltage sensor for measuring a measured voltage at a connection point between the first terminal and the first power source;
Judging whether at least one of a short circuit of a second power supply for supplying power to the load based on the measured voltage measured by the voltage sensor, a disconnection between the vehicle controller and the load, and a short circuit between the load and the ground terminal And a controller,
The control unit
If the measured voltage is equal to a preset second reference voltage when the switching element is turned on, it is determined that a short circuit has occurred in the second power supply
Vehicle controller.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 스위칭 소자가 턴 온 상태일 때 상기 측정 전압이 미리 설정된 제1 기준 전압과 동일하고, 상기 스위칭 소자가 턴 오프 상태일 때 상기 측정 전압이 미리 설정된 제2 기준 전압과 동일한 경우 상기 차량용 제어기와 상기 부하 간의 연결 상태가 정상인 것으로 판단하는
차량용 제어기.
The method according to claim 1,
The control unit
When the measured voltage is equal to a predetermined first reference voltage when the switching element is turned on and when the measured voltage is equal to a predetermined second reference voltage when the switching element is turned off, And judges that the connection state between the loads is normal
Vehicle controller.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 측정 전압과 미리 설정된 턴 오프 기준 전압을 비교하고, 상기 측정 전압이 상기 턴 오프 기준 전압 이상일 경우 상기 스위칭 소자의 제3 단자에 턴 오프 신호를 인가하는 비교기를 더 포함하는
차량용 제어기.
The method according to claim 1,
And a comparator for comparing the measured voltage with a preset turn-off reference voltage and applying a turn-off signal to a third terminal of the switching element when the measured voltage is equal to or greater than the turn-off reference voltage
Vehicle controller.
제4항에 있어서,
상기 제어부는
상기 비교기로부터 상기 턴 오프 신호가 입력되면 상기 제2 전원에 단락이 발생한 것으로 판단하는
차량용 제어기.
5. The method of claim 4,
The control unit
When the turn-off signal is input from the comparator, it is determined that a short circuit occurs in the second power source
Vehicle controller.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 스위칭 소자가 턴 오프 상태일 때 상기 측정 전압이 미리 설정된 제3 기준 전압과 동일할 경우 상기 차량용 제어기와 상기 부하 간에 단선이 발생한 것으로 판단하는
차량용 제어기.
The method according to claim 1,
The control unit
If the measured voltage is equal to a preset third reference voltage when the switching element is turned off, it is determined that a disconnection occurs between the vehicle controller and the load
Vehicle controller.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 스위칭 소자가 턴 오프 상태일 때 상기 측정 전압이 미리 설정된 제4 기준 전압과 동일할 경우 상기 부하와 접지 단자 간에 단락이 발생한 것으로 판단하는
차량용 제어기.
The method according to claim 1,
The control unit
When the measured voltage is equal to a preset fourth reference voltage when the switching element is in the turned off state, it is determined that a short circuit occurs between the load and the ground terminal
Vehicle controller.
제1항에 있어서,
상기 제1 단자 및 상기 접속점 사이에 연결되는 외부 역접속 방지 다이오드를 더 포함하는
차량용 제어기.
The method according to claim 1,
And an external reverse connection preventing diode connected between the first terminal and the connection point
Vehicle controller.
제1항에 있어서,
상기 제1 전원과 상기 접속점 사이에 연결되는 내부 역접속 방지 다이오드를 더 포함하는
차량용 제어기.The method according to claim 1,
And an internal reverse connection preventing diode connected between the first power supply and the connection point
Vehicle controller.
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