KR101921731B1 - 하이 사이드 센싱 회로 및 로우 사이드 센싱 회로를 이용하여 컨택터의 동작을 제어하기 위한 시스템 - Google Patents

하이 사이드 센싱 회로 및 로우 사이드 센싱 회로를 이용하여 컨택터의 동작을 제어하기 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

컨택터의 동작을 제어하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은, 컨택터를 개방하기 위해 제어 신호의 출력을 중단한 다음, 컨택터 코일의 로우 사이드 엔드에 전기적 연결된 로우 사이드 센싱 회로로부터의 로우 사이드 센싱 신호 또는 상기 컨택터 코일의 하이 사이드 엔드에 전기적 연결된 하이 사이드 센싱 회로로부터의 하이 사이드 센싱 신호를 측정하여, 컨택터가 폐쇄 동작 위치(closed operational position)을 가지는지 여부를 판정하고, 그렇지 않은 경우 상기 시스템은 컨택터를 개방하기 위해 다른 제어 신호의 출력을 중단한다.

Description

하이 사이드 센싱 회로 및 로우 사이드 센싱 회로를 이용하여 컨택터의 동작을 제어하기 위한 시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING OPERATION OF A CONTACTOR USING A HIGH SIDE SENSE CIRCUIT AND A LOW SIDE SENSE CIRCUIT}
본 발명은 컨택터의 동작을 제어하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하이 사이드 센싱 회로 및 로우 사이드 센싱 회로를 이용하여 컨택터의 온오프를 제어하는 시스템에 관한 것이다.
본 출원은 2016년 6월 20일자로 출원된 미국가출원번호 제62/352,302호 및 2016년 8월 8일자로 출원된 미국정규출원번호 제15/230,767호를 우선권 주장하며, 그에 대한 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
전기 모터와 같은 부하를 포함하는 차량은, 부하의 동작에 필요한 전원을 공급하기 위한 배터리 모듈을 포함한다.
이 경우, 배터리 모듈과 부하 사이에는 적어도 하나의 컨택터가 구비되어 배터리 모듈과 부하 사이의 전류 경로를 선택적으로 개폐한다. 즉, 컨택터가 폐쇄 동작 위치에 있는 동안에는 배터리 모듈로부터 부하로의 전원 공급이 이루어지는 반면, 컨택터가 개방 동작 위치에 있는 동안에는 부하는 배터리 모듈로부터 전원을 공급받을 수 없다.
컨택터는 컨택터 코일 및 접점을 포함한다. 정상적인 컨택터에서는, 컨택터 코일에 전원이 공급되는 경우, 접점이 폐쇄 동작 위치로 이동함으로써, 배터리 모듈과 부하가 전기적으로 연결된다. 또한, 정상적인 컨택터에서는, 컨택터 코일에 대한 전원 공급이 차단되는 경우, 접점이 개방 동작 위치로 이동함으로써, 배터리 모듈과 부하는 전기적으로 분리된다.
그런데, 다양한 원인(예, 접점의 용착)으로 인해, 컨택터가 비정상적 상태가 되는 상황이 발생할 수 있다. 비정상적인 컨택터에서는, 컨택터 코일에 전원이 공급되더라도 접점이 개방 동작 위치를 가질 수 있다. 또는, 비정상적인 컨택터에서는, 컨택터 코일에 전원 공급이 차단되더라도, 접점이 폐쇄 동작 위치를 가질 수 있다.
본 발명의 발명자들은 컨택터의 동작을 제어하기 위한 개선된 시스템의 필요성을 인식하였다. 상기 시스템은 컨택터를 개방하기 위해 진단 다양성을 이용한다는 기술적 효과를 제공한다. 특히, 상기 시스템은, 컨택터를 개방하기 위해 제어 신호의 출력을 중단한 다음, 컨택터 코일의 로우 사이드 엔드에 전기적 연결된 로우 사이드 센싱 회로로부터의 로우 사이드 센싱 신호 또는 상기 컨택터 코일의 하이 사이드 엔드에 전기적 연결된 하이 사이드 센싱 회로로부터의 하이 사이드 센싱 신호를 측정하여, 컨택터가 폐쇄 동작 위치(closed operational position)을 가지는지 여부를 판정하고, 그렇지 않은 경우 상기 시스템은 컨택터를 개방하기 위해 다른 제어 신호의 출력을 중단한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컨택터의 동작을 제어하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 컨택터는, 컨택터 코일 및 접점을 가진다. 상기 시스템은,
제1 및 제2 아날로그 디지털 컨버터와 제1 및 제2 출력 포트를 가지는 마이크로 컨트롤러;를 포함한다. 상기 제1 출력 포트는 상기 컨택터 코일의 로우 사이드 엔드가 전기 그라운드에 전기적으로 연결되는지를 제어하고, 상기 제2 출력 포트는 상기 컨택터 코일의 하이 사이드 엔드가 전원 전압을 수신하는지를 제어한다. 상기 시스템은, 상기 컨택터 코일의 상기 로우 사이드 엔드와 로우 사이드 센싱 회로의 사이에 전기적으로 연결된 로우 사이드 센싱 라인;을 더 포함한다. 상기 로우 사이드 센싱 회로는, 상기 제1 아날로그 디지털 컨버터에 전기적으로 더 연결된다. 상기 시스템은, 상기 컨택터 코일의 상기 하이 사이드 엔드와 하이 사이드 센싱 회로의 사이에 전기적으로 연결된 하이 사이드 센싱 라인;을 더 포함한다. 상기 하이 사이드 센싱 회로는, 상기 제2 아날로그 디지털 컨버터에 전기적으로 더 연결된다.
상기 마이크로 컨트롤러는, 상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위한 명령 메시지를 외부 컨트롤러로부터 수신하도록 프로그램된다. 상기 마이크로 컨트롤러는, 상기 외부 컨트롤러로부터의 상기 명령 메시지에 응답하여, 상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위해, 상기 컨택터 코일에 대한 전원 공급을 차단하도록 상기 제1 출력 포트에 대한 제1 제어 신호의 생성을 중단하도록 더 프로그램된다. 상기 로우 사이드 센싱 회로는, 상기 로우 사이드 센싱 라인으로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호에 대응하는 로우 사이드 센싱 신호를 출력한다. 상기 제1 아날로그 디지털 컨버터는, 상기 로우 사이드 센싱 신호를 수신하고, 상기 로우 사이드 센싱 신호에 대응하는 로우 사이드 센싱값을 출력한다. 상기 마이크로 컨트롤러는, 기 로우 사이드 센싱값이 제1 임계 전압값보다 큰 경우, 상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위해, 상기 컨택터 코일에 대한 전원 공급을 차단하도록 상기 제2 출력 포트에 대한 제2 제어 신호의 생성을 중단하도록 더 프로그램된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컨택터의 동작을 제어하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 컨택턴는, 컨택터 코일 및 접점을 가진다.
상기 시스템은, 제1 및 제2 아날로그 디지털 컨버터와 제1 및 제2 출력 포트를 가지는 마이크로 컨트롤러;를 포함한다. 상기 제1 출력 포트는 상기 컨택터 코일의 로우 사이드 엔드가 전기 그라운드에 전기적으로 연결되는지를 제어하고, 상기 제2 출력 포트는 상기 컨택터 코일의 하이 사이드 엔드가 전원 전압을 수신하는지를 제어한다. 상기 시스템은, 상기 컨택터 코일의 상기 로우 사이드 엔드와 로우 사이드 센싱 회로의 사이에 전기적으로 연결된 로우 사이드 센싱 라인;을 더 포함한다. 상기 로우 사이드 센싱 회로는, 상기 제1 아날로그 디지털 컨버터에 전기적으로 더 연결된다. 상기 시스템은, 상기 컨택터 코일의 상기 하이 사이드 엔드와 하이 사이드 센싱 회로의 사이에 전기적으로 연결된 하이 사이드 센싱 라인;을 더 포함한다. 상기 하이 사이드 센싱 회로는, 상기 제2 아날로그 디지털 컨버터에 전기적으로 더 연결된다.
상기 마이크로 컨트롤러는, 상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위한 명령 메시지를 외부 컨트롤러로부터 수신하도록 프로그램된다. 상기 마이크로 컨트롤러는, 상기 외부 컨트롤러로부터의 상기 명령 메시지에 응답하여, 상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위해, 상기 컨택터 코일에 대한 전원 공급을 차단하도록 상기 제2 출력 포트에 대한 제2 제어 신호의 생성을 중단하도록 더 프로그램된다. 상기 하이 사이드 센싱 회로는, 상기 하이 사이드 센싱 라인으로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호에 대응하는 하이 사이드 센싱 신호를 출력한다. 상기 제2 아날로그 디지털 컨버터는, 상기 하이 사이드 센싱 신호를 수신하고, 상기 하이 사이드 센싱 신호에 대응하는 하이 사이드 센싱값을 출력한다. 상기 마이크로 컨트롤러는, 상기 하이 사이드 센싱값이 제1 임계 전압값보다 큰 경우, 상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위해, 상기 컨택터 코일에 대한 전원 공급을 차단하도록 상기 제1 출력 포트에 대한 제1 제어 신호의 생성을 중단하도록 더 프로그램된다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 따르면, 컨택터 코일의 제1 엔드와 제2 엔드 각각에 대응하는 노드의 전압을 측정하여, 컨택터가 정상적으로 동작 가능한 상태인지 판정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 따르면, 컨택터가 비정상적으로 동작 중인 상태로 판정된 경우, 배터리 모듈과 부하 사이의 전류 경로를 강제적으로 차단할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택터의 동작을 제어하기 위한 시스템, 외부 컨트롤러 및 통신 버스를 포함하는 차량의 개략적인 구성도이다.
도 2는 컨택터의 동작을 제어하기 위한 제1 방법의 순서도이다.
도 3은 컨택터의 동작을 제어하기 위한 제2 방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해, 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 <제어 유닛>과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1을 참조하면, 차량(10)은 컨택터(60)의 동작을 제어하기 위한 시스템(12), 외부 컨트롤러(14) 및 통신 버스(16)을 포함한다. 시스템(12)의 장점은, 시스템(12)이 컨택터(60)를 개방하기 위해 진단 다양성(diagnostic diversity)을 이용한다는 것이다. 특히, 시스템(12)은 컨택터(60)를 개방하기 위해 제어 신호의 출력을 중단한 다음, 컨택터 코일(182)의 로우 사이드 엔드에 전기적 연결된 로우 사이드 센싱 회로(23)로부터의 로우 사이드 센싱 신호 또는 컨택터 코일(182)의 하이 사이드 엔드에 전기적 연결된 하이 사이드 센싱 회로(43)로부터의 하이 사이드 센싱 신호를 측정하여, 컨택터(60)가 폐쇄 동작 위치(closed operational position)을 가지는지 여부를 판정하고, 그렇지 않은 경우 시스템(12)은 컨택터(60)를 개방하기 위해 다른 제어 신호의 출력을 중단한다.
이해를 돕기 위한 목적으로, "제1 및 제2 아날로그 디지털 컨버터"란 용어는, 아날로그 디지털 컨버터 채널들의 제1 및 제2 뱅크를 지칭하는 것일 수 있다.
시스템(12)은 마이크로 컨트롤러(20), 로우 사이드 구동 회로(22), 로우 사이드 센싱 라인(24), 로우 사이드 센싱 회로(23), 전기 라인(26, 28, 29), 하이 사이드 구동 회로(40), 하이 사이드 센싱 라인(42), 하이 사이드 센싱 회로(43), 전기 라인(44, 46, 51), 배터리 모듈(62), 전기 부하(64) 및 전기 라인(66, 68)을 포함한다.
마이크로 컨트롤러(20)는 마이크로 프로세서(116), 메모리(118), 아날로그 디지털 컨버터(120, 122), 제1 및 제2 출력 포트(130, 132)를 포함한다. 마이크로 컨트롤러(20)는, 메모리(118)에 저장된 소프트웨어 명령어들을 실행하는 마이크로 프로세서(116)를 이용하여, 진단 단계들(아래의 순서도들 내에 설명됨)을 실행하도록 프로그램된다. 마이크로 프로세서(116)는 메모리(118), 아날로그 디지털 컨버터(120, 122) 및 제1 및 제2 출력 포트(130, 132)와 동작 가능하게 통신한다. 제1 출력 포트(130)는 컨택터 코일(180)의 로우 사이드 엔드가 전기 그라운드에 전기적 연결되는지를 제어한다. 제2 출력 포트(132)는 컨택터 코일(180)의 하이 사이드 엔드가 전원 전압을 수신하는지를 제어한다.
로우 사이드 구동 회로(22)는 입력 노드(150) 및 출력 노드(152)를 가진다. 입력 노드(150)는 전기 라인(26)을 이용하여 마이크로 컨트롤로(20)의 제1 출력 포트(130)에 전기적 연결된다. 출력 노드(152)는 전기 라인(28)을 이용하여 컨택터 코일(180)의 로우 사이드 엔드에 전기적 연결된다.
로우 사이드 구동 회로(22)가 마이크로 컨트롤러(20)의 제1 출력 포트(130)로부터 제1 제어 신호를 수신하는 경우, 로우 사이드 구동 회로(22)는 컨택터 코일(180)의 로우 사이드 엔드를 전기 그라운드에 전기적 연결한다. 로우 사이드 구동 회로(22)가 마이크로 컨트롤러(20)의 제1 출력 포트(130)로부터 제1 제어 신호를 수신하지 않는 경우, 로우 사이드 구동 회로(22)는 컨택터 코일(180)의 로우 사이드 엔드를 전기 그라운드로부터 전기적으로 분리한다.
로우 사이드 센싱 라인(24)은 컨택터 코일(180)의 로우 사이드 엔드와 로우 사이드 센싱 회로(23)의 입력 노드(154) 사이에 전기적 연결된다.
로우 사이드 센싱 회로(23)는 로우 사이드 센싱 라인(24)으로부터 제1 신호를 수신하고, 제1 신호에 대응하는 로우 사이드 센싱 신호를 아날로그 디지털 컨버터(120)에게 출력하도록 제공된다. 로우 사이드 센싱 회로(23)는 입력 노드(154)와 출력 노드(155)를 포함한다. 입력 노드(154)는 로우 사이드 센싱 라인(24)에 전기적 연결된다. 출력 노드(155)는 전기 라인(29)을 이용하여 아날로그 디지털 컨버터(120)에 전기적 연결된다. 로우 사이드 센싱 라인(24)으로부터의 제1 신호는 전기적 전류 또는 전압일 수 있다. 또한, 로우 사이드 센싱 회로(23)로부터의 로우 사이드 센싱 신호는 전기적 전류 또는 전압일 수 있다.
하이 사이드 구동 회로(40)는 입력 노드(160) 및 출력 노드(162)를 가진다. 입력 노드(160)는 전기 라인(44)을 이용하여 마이크로 컨트롤러(20)의 제2 출력 포트(132)에 전기적 연결된다. 출력 노드(162)는 전기 라인(46)을 이용하여 컨택터 코일(180)의 하이 사이드 엔드에 전기적 연결된다.
하이 사이드 구동 회로(40)가 마이크로 컨트롤러(20)의 제2 출력 포트(132)로부터 제2 제어 신호를 수신하는 경우, 하이 사이드 구동 회로(40)는 컨택터 코일(180)의 하이 사이드 엔드에 전원 전압을 공급한다. 하이 사이드 구동 회로(40)가 마이크로 컨트롤러(20)의 제2 출력 포트(132)로부터 제2 제어 신호를 수신하지 않는 경우, 하이 사이드 구동 회로(40)는 컨택터 코일(180)의 하이 사이드 엔드에 전원 전압을 공급하지 않는다.
하이 사이드 센싱 라인(42)은 컨택터 코일(180)의 하이 사이드 엔드 및 하이 사이드 센싱 회로(43)의 입력 노드(164) 사이에 전기적 연결된다.
하이 사이드 센싱 회로(43)는 하이 사이드 센싱 라인(42)으로부터 제2 신호를 수신하고, 제2 신호에 대응하는 하이 사이드 센싱 신호를 아날로그 디지털 컨버터(122)에게 출력하도록 제공된다. 하이 사이드 센싱 회로(43)는 입력 노드(164)와 출력 노드(165)를 포함한다. 입력 노드(164)는 하이 사이드 센싱 라인(42)에 전기적 연결된다. 출력 노드(165)는 전기 라인(51)을 이용하여 아날로그 디지털 컨버터(122)에 전기적 연결된다. 하이 사이드 센싱 라인(42)으로부터의 제2 신호는 전기적 전류 또는 전압일 수 있다. 또한, 하이 사이드 센싱 회로(43)로부터의 하이 사이드 센싱 신호는 전기적 전류 또는 전압일 수 있다.
컨택터(60)는 배터리 모듈(62)의 양극 단자(200) 및 전기 부하(64)의 사이에 직렬로 전기적 연결된다. 컨택터(60)는 컨택터 코일(180), 접점(182) 및 하우징(184)를 포함한다. 하우징(184)은 그 내부에 컨택터 코일(180) 및 접점(182)을 수용한다.
마이크로 컨트롤러(20)가 출력 포트(130, 132) 상에, 로우 사이드 구동 회로(22) 및 하이 사이드 구동 회로(40)에 의해 개별적으로 수신되는 제1 및 제2 제어 신호를 개별적으로 생성하는 경우, 구동 회로(22, 40)는 컨택터 코일(180)에 전원을 공급한다. 이에 따라, 컨택터(60)가 정상 동작하는 경우, 접점(182)은 폐쇄 동작 위치로 이동한다.
이와 달리, 마이크로 컨트롤러(20)가 제1 및 제2 제어 신호의 생성을 중단하는 경우, 구동 회로(22, 40)는 컨택터 코일(180)에 대한 전원 공급을 차단한다. 이에 따라, 컨택터(60)가 정상 동작하는 경우, 접점(182)은 개방 동작 위치(open operational position)로 이동한다.
배터리 모듈(62)은 양극 단자(200) 및 음극 단자(202)를 포함한다. 배터리 모듈(162)은 양극 단자(200)와 음극 단자(202) 사이에서 전압을 생성한다. 양극 단자(200)는 전기 라인(66)을 이용하여 접점(182)의 제1 엔드에 전기적 연결된다.
전기 부하(64)는 전기 라인(68)을 이용하여 접점(182)의 제2 엔드에 전기적 연결된다.
외부 컨트롤러(14)는 통신 버스(16)를 이용하여 마이크로 컨트롤러(20)와 동작 가능하게 통신한다. 외부 컨트롤러(14)는 마이크로 컨트롤러(20)에게 명령 메시지를 전송할 수 있다. 명령 메시지는, 전기 부하(64)에 대한 전원 공급을 차단하기 위해, 배터리 모듈(62)로부터의 동작 전압이 전기 부하(64)로부터 제거되도록, 컨택터(60)가 개방 동작 위치로 전이될 것을 요청하는 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따라 컨택터(60)의 동작을 제어하기 위한 제1 방법(300)의 순서도가 제공된다.
단계 302에서, 마이크로 컨트롤러(20)는, 컨택터(60)의 접점(182)을 닫기 위해 컨택터 코일(180)에 전원을 공급하도록, 로우 사이드 구동 회로(22)와 하이 사이드 구동 회로(40)를 개별적으로 유도하기 위해, 제1 및 제2 출력 포트(130, 132) 각각에서 제1 및 제2 제어 신호를 생성한다. 단계 302 후, 방법은 단계 304으로 진행한다.
단계 304에서, 마이크로 컨트롤러(20)는, 외부 컨트롤러(14)로부터 컨택터(60)의 접점(182)을 개방시키기 위한 명령을 수신한다. 단계 304 후, 방법은 단계 306으로 진행한다.
단계 306에서, 마이크로 컨트롤러(20)는 컨택터(60)의 접점(182)을 개방시키기 위해 컨택터 코일(180)에 대한 전원 공급을 차단하도록 로우 사이드 구동 회로(22)를 유도하기 위해, 제1 출력 포트(130)에 대한 제1 제어 신호의 생성을 중단한다. 단계 306 후, 방법은 단계 308으로 진행한다.
단계 308에서, 로우 사이드 센싱 회로(23)는 로우 사이드 센싱 라인(24)으로부터 제1 신호를 수신하고, 제1 신호에 대응하는 로우 사이드 센싱 신호를 출력한다. 일 실시예에서, 로우 사이드 센싱 신호는, 제1 신호의 크기(amplitude) 또는 주파수(frequency)에 비례하는 크기 또는 주파수를 가진다. 단계 308 후, 방법은 단계 310으로 진행한다.
단계 310에서, 제1 아날로그 디지털 컨버터(120)는 로우 사이드 센싱 신호를 수신하고, 로우 사이드 센싱 신호에 대응하는 로우 사이드 센싱값을 출력한다. 일 실시예에서, 로우 사이드 센싱값은, 로우 사이드 센싱 신호의 크기 또는 주파수에 비례하는 크기를 가진다. 단계 310 후, 방법은 단계 312으로 진행한다.
단계 312에서, 마이크로 컨트롤러(20)는, 로우 사이드 센싱값이 제1 임계 전압값보다 큰지 여부를 판정한다. 로우 사이드 센싱값이 제1 임계 전압값보다 크다는 것은, 접점(182)이 폐쇄 동작 위치에서 용착(welded)되어 있음을 나타낸다. 단계 312의 값이 "yes"와 동일한 경우, 방법은 단계 314로 진행한다. 그렇지 않으면, 방법은 종료된다.
단계 314에서, 마이크로 컨트롤러(20)는, 컨택터(60)의 접점(182)을 개방시키기 위해 컨택터 코일(180)에 대한 전원 공급을 차단하도록 하이 사이드 구동 회로(40)를 유도하기 위해, 제2 출력 포트(132)에 대한 제2 제어 신호의 생성을 중단한다. 단계 314 후, 방법은 종료된다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따라 컨택터(60)의 동작을 제어하기 위한 제2 방법(400)의 순서도가 제공된다.
단계 402에서, 마이크로 컨트롤러(20)는, 컨택터(60)의 접점(182)을 닫기 위해 컨택터 코일(180)에 전원을 공급하도록, 로우 사이드 구동 회로(22)와 하이 사이드 구동 회로(40)를 개별적으로 유도하기 위해, 제1 및 제2 출력 포트(130, 132) 각각에서 제1 및 제2 제어 신호를 생성한다. 단계 402 후, 방법은 단계 404으로 진행한다.
단계 404에서, 마이크로 컨트롤러(20)는, 외부 컨트롤러(14)로부터 컨택터(60)의 접점(182)을 개방시키기 위한 명령을 수신한다. 단계 404 후, 방법은 단계 406으로 진행한다.
단계 406에서, 마이크로 컨트롤러(20)는 컨택터(60)의 접점(182)을 개방시키기 위해 컨택터 코일(180)에 대한 전원 공급을 차단하도록 하이 사이드 구동 회로(40)를 유도하기 위해, 제2 출력 포트(132)에 대한 제2 제어 신호의 생성을 중단한다. 단계 406 후, 방법은 단계 408으로 진행한다.
단계 408에서, 하이 사이드 센싱 회로(43)는 하이 사이드 센싱 라인(42)으로부터 제2 신호를 수신하고, 제2 신호에 대응하는 하이 사이드 센싱 신호를 출력한다. 일 실시예에서, 하이 사이드 센싱 신호는, 제2 신호의 크기 또는 주파수에 비례하는 크기 또는 주파수를 가진다. 단계 408 후, 방법은 단계 410으로 진행한다.
단계 410에서, 제2 아날로그 디지털 컨버터(122)는 하이 사이드 센싱 신호를 수신하고, 하이 사이드 센싱 신호에 대응하는 하이 사이드 센싱값을 출력한다. 일 실시예에서, 하이 사이드 센싱값은, 하이 사이드 센싱 신호의 크기 또는 주파수에 비례하는 크기를 가진다. 단계 410 후, 방법은 단계 412으로 진행한다.
단계 412에서, 마이크로 컨트롤러(20)는, 하이 사이드 센싱값이 제2 임계 전압값보다 큰지 여부를 판정한다. 하이 사이드 센싱값이 제2 임계 전압값보다 크다는 것은, 접점(182)이 폐쇄 동작 위치에서 용착되어 있음을 나타낸다. 단계 412의 값이 "yes"와 동일한 경우, 방법은 단계 414로 진행한다. 그렇지 않으면, 방법은 종료된다.
단계 414에서, 마이크로 컨트롤러(20)는, 컨택터(60)의 접점(182)을 개방시키기 위해 컨택터 코일(180)에 대한 전원 공급을 차단하도록 로우 사이드 구동 회로(22)를 유도하기 위해, 제1 출력 포트(130)에 대한 제1 제어 신호의 생성을 중단한다. 단계 414 후, 방법은 종료된다.
지금까지 설명된 컨택터를 제어하기 위한 시스템(12)은 다른 시스템들 및 방법들에 비하여 상당한 장점을 제공한다. 특히, 시스템(12)은, 컨택터를 개방하기 위해 진단 다양성(diagnostic diversity)를 이용한다는 기술적 효과를 제공한다. 시스템(12)은 컨택터를 개방하기 위해 두가지의 제어 신호 중 어느 하나의 출력을 중단한 다음, 컨택터 코일(182)의 로우 사이드 엔드에 전기적 연결된 로우 사이드 센싱 회로로부터의 로우 사이드 센싱 신호 또는 컨택터 코일(182)의 하이 사이드 엔드에 전기적 연결된 하이 사이드 센싱 회로로부터의 하이 사이드 센싱 신호를 측정하여, 컨택터가 폐쇄 동작 위치(closed operational position)을 가지는지 여부를 판정하고, 그렇지 않은 경우 시스템(12)은 컨택터를 개방하기 위해 다른 제어 신호의 출력을 중단한다.
특허 청구된 발명은 단지 제한된 수의 실시예들을 참조하여 자세하게 기술되었지만, 본 발명은 그러한 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 오히려, 특허 청구된 발명은 본 발명의 정신과 범위에 부합되는 범위 내에서 여기에서 설명되지 않은 변형예, 대안예, 대체예 또는 등가예를 포함하도록 변형될 수 있다. 또한, 특허 청구된 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 실시예들 중에서 오직 일부만을 포함할 수도 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 특허 청구된 발명은 전술한 설명에 의해 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
10: 차량
12: 컨택터 동작 제어 시스템
14: 외부 컨트롤러
20: 마이크로 컨트롤러
22: 로우 사이드 구동 회로
23: 로우 사이드 센싱 회로
40: 하이 사이드 구동 회로
43: 하이 사이드 센싱 회로
62: 배터리 모듈
64: 전기 부하
116: 마이크로 프로세서
118: 메모리
120, 122: 아날로그 디지털 컨버터

Claims (12)

  1. 컨택터 코일 및 접점을 가지는 컨택터의 동작을 제어하는 시스템에 있어서,
    제1 및 제2 아날로그 디지털 컨버터와 제1 및 제2 출력 포트를 가지되, 상기 제1 출력 포트는 상기 컨택터 코일의 로우 사이드 엔드가 전기 그라운드에 전기적으로 연결되는지를 제어하고, 상기 제2 출력 포트는 상기 컨택터 코일의 하이 사이드 엔드가 전원 전압을 수신하는지를 제어하는 마이크로 컨트롤러;
    상기 컨택터 코일의 상기 로우 사이드 엔드와 로우 사이드 센싱 회로- 상기 로우 사이드 센싱 회로는 상기 제1 아날로그 디지털 컨버터에 전기적으로 더 연결됨-의 사이에 전기적으로 연결된 로우 사이드 센싱 라인; 및
    상기 컨택터 코일의 상기 하이 사이드 엔드와 하이 사이드 센싱 회로-상기 하이 사이드 센싱 회로는 상기 제2 아날로그 디지털 컨버터에 전기적으로 더 연결됨-의 사이에 전기적으로 연결된 하이 사이드 센싱 라인; 및
    상기 로우 사이드 센싱 라인으로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호에 대응하는 로우 사이드 센싱 신호를 출력하는 상기 로우 사이드 센싱 회로;를 포함하되,
    상기 제1 아날로그 디지털 컨버터는,
    상기 로우 사이드 센싱 신호를 수신하고, 상기 로우 사이드 센싱 신호에 대응하는 로우 사이드 센싱값을 출력하며,
    상기 마이크로 컨트롤러는,
    상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위한 명령 메시지를 외부 컨트롤러로부터 수신하고,
    상기 외부 컨트롤러로부터의 상기 명령 메시지에 응답하여, 상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위해, 상기 컨택터 코일에 대한 전원 공급을 차단하도록 상기 제1 출력 포트에 대한 제1 제어 신호의 생성을 중단하며,
    상기 로우 사이드 센싱값이 제1 임계 전압값보다 큰 경우, 상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위해, 상기 컨택터 코일에 대한 전원 공급을 차단하도록 상기 제2 출력 포트에 대한 제2 제어 신호의 생성을 중단하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    입력 노드 및 출력 노드를 가지는 로우 사이드 구동 회로;를 더 포함하되,
    상기 로우 사이드 구동 회로의 상기 입력 노드는, 상기 마이크로 컨트롤러의 상기 제1 출력 포트에 전기적으로 연결되고,
    상기 로우 사이드 구동 회로의 상기 출력 노드는, 상기 컨택터 코일의 상기 로우 사이드 엔드에 전기적으로 연결되는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로우 사이드 센싱 라인은,
    상기 로우 사이드 구동 회로의 상기 출력 노드와 상기 로우 사이드 센싱 회로의 사이에 전기적으로 연결된, 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    입력 노드와 출력 노드를 가지는 하이 사이드 구동 회로;를 더 포함하되,
    상기 하이 사이드 구동 회로의 상기 입력 노드는, 상기 마이크로 컨트롤러의 상기 제2 출력 포트에 전기적으로 연결되고,
    상기 하이 사이드 구동 회로의 상기 출력 노드는, 상기 컨택터 코일의 상기 하이 사이드 엔드에 전기적으로 연결된, 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하이 사이드 센싱 라인은,
    상기 하이 사이드 구동 회로의 상기 출력 노드와 상기 하이 사이드 센싱 회로의 사이에 전기적으로 연결된, 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접점의 제1 엔드에 전기적으로 연결된 배터리 모듈; 및
    상기 접점의 제2 엔드에 전기적으로 연결된 전기 부하;를 더 포함하는, 시스템.
  7. 컨택터 코일 및 접점을 가지는 컨택터의 동작을 제어하기 위한 시스템에 있어서,
    제1 및 제2 아날로그 디지털 컨버터와 제1 및 제2 출력 포트를 가지되, 상기 제1 출력 포트는 상기 컨택터 코일의 로우 사이드 엔드가 전기 그라운드에 전기적으로 연결되는지를 제어하고, 상기 제2 출력 포트는 상기 컨택터 코일의 하이 사이드 엔드가 전원 전압을 수신하는지를 제어하는 마이크로 컨트롤러;
    상기 컨택터 코일의 상기 로우 사이드 엔드와 로우 사이드 센싱 회로- 상기 로우 사이드 센싱 회로는 상기 제1 아날로그 디지털 컨버터에 전기적으로 더 연결됨-의 사이에 전기적으로 연결된 로우 사이드 센싱 라인;
    상기 컨택터 코일의 상기 하이 사이드 엔드와 하이 사이드 센싱 회로-상기 하이 사이드 센싱 회로는 상기 제2 아날로그 디지털 컨버터에 전기적으로 더 연결됨-의 사이에 전기적으로 연결된 하이 사이드 센싱 라인; 및
    상기 하이 사이드 센싱 라인으로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호에 대응하는 하이 사이드 센싱 신호를 출력하는 상기 하이 사이드 센싱 회로;를 포함하되,
    상기 제2 아날로그 디지털 컨버터는,
    상기 하이 사이드 센싱 신호를 수신하고, 상기 하이 사이드 센싱 신호에 대응하는 하이 사이드 센싱값을 출력하며,
    상기 마이크로 컨트롤러는,
    상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위한 명령 메시지를 외부 컨트롤러로부터 수신하고,
    상기 외부 컨트롤러로부터의 상기 명령 메시지에 응답하여, 상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위해, 상기 컨택터 코일에 대한 전원 공급을 차단하도록 상기 제2 출력 포트에 대한 제2 제어 신호의 생성을 중단하며,
    상기 하이 사이드 센싱값이 제1 임계 전압값보다 큰 경우, 상기 컨택터의 상기 접점을 개방하기 위해, 상기 컨택터 코일에 대한 전원 공급을 차단하도록 상기 제1 출력 포트에 대한 제1 제어 신호의 생성을 중단하는, 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    입력 노드 및 출력 노드를 가지는 로우 사이드 구동 회로;를 더 포함하되,
    상기 로우 사이드 구동 회로의 상기 입력 노드는, 상기 마이크로 컨트롤러의 상기 제1 출력 포트에 전기적으로 연결되고,
    상기 로우 사이드 구동 회로의 상기 출력 노드는, 상기 컨택터 코일의 상기 로우 사이드 엔드에 전기적으로 연결되는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 로우 사이드 센싱 라인은,
    상기 로우 사이드 구동 회로의 상기 출력 노드와 상기 로우 사이드 센싱 회로의 사이에 전기적으로 연결된, 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    입력 노드와 출력 노드를 가지는 하이 사이드 구동 회로;를 더 포함하되,
    상기 하이 사이드 구동 회로의 상기 입력 노드는, 상기 마이크로 컨트롤러의 상기 제2 출력 포트에 전기적으로 연결되고,
    상기 하이 사이드 구동 회로의 상기 출력 노드는, 상기 컨택터 코일의 상기 하이 사이드 엔드에 전기적으로 연결된, 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하이 사이드 센싱 라인은,
    상기 하이 사이드 구동 회로의 상기 출력 노드와 상기 하이 사이드 센싱 회로의 사이에 전기적으로 연결된, 시스템.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 접점의 제1 엔드에 전기적으로 연결된 배터리 모듈; 및
    상기 접점의 제2 엔드에 전기적으로 연결된 전기 부하;를 더 포함하는, 시스템.
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