KR102119769B1 - Relay diagnosis circuit and diagnosis method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 릴레이 진단 회로의 동작 방법은, 릴레이의 오프 상태에서 부하에 대한 제 1 고장 진단을 수행하는 단계, 상기 제 1 고장 진단의 결과로써 상기 부하가 정상 상태일 때, 릴레이 온 시키는 단계, 상기 릴레이의 온 상태에서 상기 부하에 대한 제 2 고장 진단을 수행하는 단계, 및 상기 제 2 고장 진단의 결과로써 상기 부하가 정상 상태일 때, 상기 릴레이를 정상적으로 동작하는 단계를 포함할 수 있다.The operation method of the relay diagnostic circuit according to the present invention includes: performing a first fault diagnosis on a load in the off state of the relay, and turning on the relay when the load is in a normal state as a result of the first fault diagnosis, And performing a second fault diagnosis on the load in the on state of the relay, and operating the relay normally when the load is in a normal state as a result of the second fault diagnosis.
Description
본 발명은 릴레이 진단 회로 및 그것의 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a relay diagnostic circuit and its diagnostic method.
릴레이는 스위치의 역할을 한다. 제어 FET(field effect transistor) 를 이용해, 전류를 흘려주면 스위치는 연결되고 전류를 흘려주지 않는다면 스위치의 연결은 끊어진다. 현재 자동차에서는 릴레이를 통해 많은 부하를 제어하고 있다. 현재 high side 릴레이 진단 회로의 경우, 일부 고장 형태는 회로에 과부하가 연결되어야 진단이 이뤄진다. 과부하가 걸릴 때, 제어 FET혹은 스위치 IC(integrated circuit) 역시 소손 될 수 있다. 보호기능이 있는 스위치 IC(integrated circuit)라 하더라도 Turn On/off를 반복하며 소자를 보호하기 때문에 과부하 환경에 계속적으로 노출된다. 이러한 방법은 진단 자체는 가능하지만 회로에 손상을 입힐 수 있고 결과적으로 운전자의 안전과 직결된다. The relay acts as a switch. Using a control field effect transistor (FET), if a current is passed, the switch is connected, and if no current is passed, the switch is disconnected. Currently, many loads are controlled by relays in automobiles. In the case of the current high side relay diagnostic circuit, some types of faults are diagnosed only when the circuit is overloaded. When overloaded, the control FET or switch integrated circuit (IC) can also be burned. Even with a switch IC (integrated circuit) with protection function, it is continuously exposed to an overload environment because it protects the device by repeating turn on/off. This method is self-diagnosing, but can damage the circuit and consequently leads directly to the driver's safety.
본 발명의 목적은 제어 FET를 온 시키기 전에 진단을 수행하는 릴레이 진단 회로 및 그것의 진단 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a relay diagnostic circuit and a diagnostic method for performing the diagnosis before turning on the control FET.
본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로의 동작 방법은: 릴레이의 오프 상태에서 부하에 대한 제 1 고장 진단을 수행하는 단계; 상기 제 1 고장 진단의 결과로써 상기 부하가 정상 상태일 때, 릴레이 온 시키는 단계; 상기 릴레이의 온 상태에서 상기 부하에 대한 제 2 고장 진단을 수행하는 단계; 및 상기 제 2 고장 진단의 결과로써 상기 부하가 정상 상태일 때, 상기 릴레이를 정상적으로 동작하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a relay diagnostic circuit according to an embodiment of the present invention includes: performing a first fault diagnosis for a load in a state in which the relay is off; Turning on the relay when the load is in a normal state as a result of the first fault diagnosis; Performing a second fault diagnosis on the load in the on state of the relay; And when the load is in a normal state as a result of the second fault diagnosis, operating the relay normally.
본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로는, 배터리 전원단과 출력단 사이에 연결되고, MCU(micro controller unit)로부터 입력 신호를 수신하는 입력단에 연결된 게이트를 갖는 제어 트랜지스터; 상기 제어 트랜지스터의 턴-오프 상태에서 상기 출력단에 연결되는 부하에 대한 제 1 고장 진단을 수행하고, 상기 제어 트랜지스터의 턴-온 상태에서 상기 부하에 대한 제 2 고장 진단을 수행하고, 상기 제 1 및 제 2 고장 진단 결과에 대응하는 신호 혹은 정보를 상기 MCU로 전송하는 진단 회로; 및 상기 제 2 고장 진단 결과에 따라 상기 제어 트랜지스터를 턴-온 시키지 않는 턴-오프 회로를 포함할 수 있다.A relay diagnostic circuit according to an exemplary embodiment of the present invention includes a control transistor having a gate connected between a battery power terminal and an output terminal and connected to an input terminal receiving an input signal from a micro controller unit (MCU); In the turn-off state of the control transistor, a first fault diagnosis is performed on the load connected to the output terminal, and in the turn-on state of the control transistor, a second fault diagnosis is performed on the load, and the first and A diagnostic circuit that transmits a signal or information corresponding to a second failure diagnosis result to the MCU; And a turn-off circuit that does not turn on the control transistor according to the second fault diagnosis result.
본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로 및 그것의 진단 방법은, 릴레이 동작 전에 고장 상태를 진단함으로써 안정성을 높일 수 있다.The relay diagnostic circuit and its diagnostic method according to an embodiment of the present invention can improve stability by diagnosing a fault condition before relay operation.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로 및 그것의 진단 방법은, 릴레이 동작 중에 과부하 상황에 놓이면 제어 트랜지스터를 오프 시킴으로써 스위치 IC의 손상을 보호할 수 있다.In addition, the relay diagnostic circuit and its diagnostic method according to an embodiment of the present invention can protect the damage of the switch IC by turning off the control transistor when it is placed in an overload condition during relay operation.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로(100)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2은 도 1에 도시된 진단 회로(120)과 턴-오프 회로(130)를 보다 상세하게 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로(200)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로(200)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로(400)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로의 진단 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.The accompanying drawings are provided to help understand the present embodiment, and provide embodiments with detailed description. However, the technical features of the present embodiment are not limited to specific drawings, and the features disclosed in each drawing may be combined with each other to form a new embodiment.
1 is a view showing an exemplary relay
FIG. 2 is a diagram showing the
3 is a diagram showing a relay
4 is a diagram illustrating a relay
5 is a diagram showing a relay
6 is a flowchart illustrating an exemplary diagnostic method of the relay diagnostic circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
아래에서는 도면들을 이용하여 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 내용을 명확하고 상세하게 기재할 것이다.Hereinafter, the contents of the present invention will be described clearly and in detail so that those skilled in the art of the present invention can easily implement the drawings using the drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.The present invention can be applied to various changes and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood as including all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 혹은 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as the second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.
구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 혹은 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly neighboring to" should be interpreted as well. Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 혹은 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 혹은 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것들의 존재 혹은 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In this application, the terms "include" or "have" are intended to indicate that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof is implemented, and one or more other features or numbers. It should be understood that it does not preclude the existence or addition possibilities of, steps, actions, components, parts or combinations thereof. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in the commonly used dictionary, should be interpreted as meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. .
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로(100)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 릴레이 진단 회로(100)는 제어부(110), 진단 회로(120), 턴-오프 회로(130)를 포함할 수 있다.1 is a view showing an exemplary relay
제어부(110)는 MCU(micro controller unit)의 제어에 따라 온/오프 되는 제어 트랜지스터(FET)를 포함할 수 있다.The
제어 트랜지스터(FET)는 배터리 전원단(Vbat)과 부하(200) 사이에 연결될 수 있다. 실시 예에 있어서, 트랜지스터(FET)는 MOSFET (metal on silicon field effect transistor)를 포함할 수 있다. 하지만, 트랜지스터(FET)가 MOSFET에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다. 트랜지스터(FET)는 BJT, IGBT 등 다양한 종류의 트랜지스터로 구현될 수도 있다.The control transistor FET may be connected between the battery power terminal Vbat and the
실시 예에 있어서, 제어 트랜지스터(FET)의 종류가 discrete 회로 인 지 Smart IC 회로인 지에 따라 소자가 추가될 수도 있다.In an embodiment, an element may be added depending on whether the type of the control transistor (FET) is a discrete circuit or a smart IC circuit.
진단 회로(120)는 제어 트랜지스터(FET)의 턴-온 전에 부하(200)의 상태를 진단하도록 구현될 수 있다.The
턴-오프 회로(130)는 진단 회로(120)의 진달 결과로써 부하(200)가 과부하 상태일 때 제어 트랜지스터(FET)를 턴-오프 하도록 구현될 수 있다.The turn-off
FET의 온/오프에 따라 부하(200)에 대한 고장 상태 진단이 다르다. 고장 상태는 OL(Open Load), SCB(Battery Short), SCG(Ground Short)로 구분될 수 있다. FET의 온/오프에 따라 부하 고장 상태는 다음과 같은 표로 진단될 수 있다.The fault condition diagnosis for the
high side의 경우, SCB와 OL 은 단순히 릴레이 제어 불가의 상태지만, SCG의 경우에는 회로의 영구적인 고장을 가져올 수 있다. 하지만, 현재 진단 방법은 릴레이를 ON 시켜, 과전류를 회로에 흘려야만 SCG 진단이 가능하다. On the high side, the SCB and OL are simply out of control of the relay, but in the case of the SCG it can cause permanent circuit failure. However, in the current diagnosis method, SCG diagnosis is possible only when the relay is turned ON and an overcurrent is applied to the circuit.
본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로(100)는 릴레이 동작 전에 고장 상태를 진단함으로써 안정성을 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로(100)는 릴레이 제어 전에 회로의 고장상태를 진단하여(진단 구분 가능) 스위치 회로의 손상을 방지할 수 있다.The relay
도 2은 도 1에 도시된 진단 회로(120)과 턴-오프 회로(130)를 보다 상세하게 보여주는 도면이다. FIG. 2 is a diagram showing the
실시 예에 있어서, 진단 회로(120)는, MCU에 의해 턴-온 되는 제 1 트랜지스터(M1), 내부 전원단에 연결된 일단을 갖는 제 1 저항(R1), 제 1 트랜지스터(M1)의 드레인과 접지단(GND) 사이에 연결된 제 2 저항(R2), 제 1 트랜지스터(M1)의 드레인과 피드백단(Output_ADC_FB) 사이에 연결된 제 4 저항(R4), 제 1 저항(R1)의 타단과 제 1 트랜지스터(M1)의 소스에 연결된 제 1 다이오드(D1), 및 접지단(GND)과 피드백단(Output_ADC_FB) 사이에 연결된 제 2 다이오드(D2)를 포함할 수 있다. 여기서 제 1 트랜지스터(M1)의 드레인은 출력단(V_OUT)에 연결될 수 있다.In an embodiment, the
실시 예에 있어서, R4, D2는 MCU Pin을 보호하기 위한 회로이고, D1은 전류의 역행을 방지하는 소자, R1, R2는 진단 전압을 형성하는 회로이다. 진단 회로(120)는 MCU Pin을 보호하는 소자, 진단 전압을 형성하는 소자, 전류의 역행을 방지하는 소자를 포함할 수 있다.In an embodiment, R4 and D2 are circuits for protecting the MCU pin, D1 is a device that prevents reverse current, and R1 and R2 are circuits that form a diagnostic voltage. The
실시 예에 있어서, 턴-오프 회로(130)는, MCU로부터 입력 신호를 수신하는 입력단(Input_MCU)과 제어 트랜지스터(M3)의 게이트 사이에 연결되는 제 2 트랜지스터(M2)를 포함할 수 있다.In an embodiment, the turn-
실시 예에 있어서, 턴-오프 회로(130)는, 내부 전원과 출력단(V_OUT)의 전압을 비교하는 비교기(COM), 비교기(COM)의 출력값과 입력단(Input_MCU)에 대응하는 전압을 AND 연산하는 논리 회로(AND), 및 제어 트랜지스터(M3)의 게이트와 접지단(GND) 사이에 연결된 접지 저항(Rg)을 포함할 수 있다. 여기서 논리 회로(AND)에 결과값에 따라 제 2 트랜지스터(M2)는 턴-온 혹은 턴-오프 될 수 있다. 실시 예에 있어서, 논리 회로(AND)의 결과값은 오류 출력단(Out_Fault)을 통하여 MCU로 전송될 수 있다. 실시 예에 있어서, 턴-오프 회로(130)는 입력단(Input_MCU)으로부터 수신된 신호를 필터링 하는 저항(R)과 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 이러한 RC 필터는 이용해 신호를 일부 딜레이 시켜 오작동을 방지할 수 있다. 한편, RC 필터 외에도 타이밍을 조절해 오작동을 방지하는 회로가 적용 가능하다.In an embodiment, the turn-
릴레이 오프 상태에서 FET 오프시, 진단 회로(120)는 다음과 같이 동작할 수 있다. FET(M3)이 턴-온 되기 전에, MCU에서 진단을 위한 신호가 진단 신호 입력단(Input_FB_MCU)을 통하여 수신될 수 있다. 진단 신호에 응답하여 트랜지스터(M1)이 턴-온 될 수 있다.When the FET is turned off in the relay off state, the
부하(200)가 정상 상태일 때, 진단 신호에 의해 전류는 V_5 → R1 → Diode → R3 방향으로 흐를 것이다. 출력단(Output_ADC_FB)에 정상 상태에 대응하는 특정 전압이 형성 될 수 있다. 예를 들어, 정상 상태에 대응하는 특정 전압은 1V일 수 있다. 하지만, 본 발명이 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다.When the
부하(200)가 OL(open load) 상태 일 때, 진단 신호에 의해 전류는 V_5 → R1 → Diode → R2 방향으로 흐를 것이다. 출력단(Output_ADC_FB)에 OL 상태에 대응하는 특정 전압이 형성 될 수 있다. 예를 들어, OL 상태에 대응하는 특정 전압은 3.5V 일 수 있다. 하지만, 본 발명이 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다.When the
부하(200)가 SCG 상태 일 때, 출력단(Output_ADC_FB)에 0V가 출력될 수 있다. 이 때 진단 신호에 의해 전류는 V_5 → R1 → Diode → Ground로 흐를 것이다. 따라서, 출력 전압은 0V이다.When the
부하(200)가 SCB 상태 일 때, 출력단(Output_ADC_FB)에 제어기 내부 전원(예를 들어, 5V)가 출력될 수 있다. 진단 신호에 의해 전류는 Vbat → R4 → D2와 Vbat → R2 방향으로 흐를 것이다. 출력단(Output_ADC_FB)에 특정 전압은 5V로 형성될 수 있다.When the
한편, MCU는 ADC Pin으로 전압값을 받아, Normal, OL, SCB, SCG를 구분할 수 있다. 예를 들어, Normal 상태는 1V, OL 상태는 3.5V, SCG 상태는 0V, SCB 상태는 5V이다. 한편, 이러한 수치들은 본 발명을 제한하지 않는다고 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the MCU receives the voltage value through the ADC pin and can distinguish Normal, OL, SCB, and SCG. For example, the normal state is 1V, the OL state is 3.5V, the SCG state is 0V, and the SCB state is 5V. On the other hand, it should be understood that these figures do not limit the present invention.
아래에서는 턴-오프 회로(130)에 의한 시스템 보호 동작을 설명하겠다. Hereinafter, a system protection operation by the turn-
FET Input이 로우 레벨 일 때, V_OUT은 로우 레벨 상태(0)일 수 있다. 비교기 출력값은 하이 레벨 상태이지만, Input_MCU값이 Low이기 때문에 AND 게이트의 출력값은 로우 레벨 상태가 되어 M2가 턴-온 될 수 있다. 이 상황에서 Input_MCU에서 High 신호가 나오면 AND 게이트가 하이 레벨 상태가 되어 M2를 Turn Off 시키기 때문에 RC Filter를 이용해 input 신호를 딜레이 시킬 수 있다. 결국 V_out이 먼저 하이 레벨 신호가 되고 비교기의 값은 로우 레벨 상태로 바뀌게 되어 이후, Input_MCU에서 High 신호가 들어와도 AND 출력은 로우 레벨 상태를 유지할 수 있다.When the FET input is at a low level, V_OUT may be in a low level state (0). The output value of the comparator is in a high level state, but since the Input_MCU value is low, the output value of the AND gate becomes a low level state and M2 can be turned on. In this situation, when a High signal comes out from Input_MCU, the AND gate goes into a high level state and turns M2 off, so you can use the RC Filter to delay the input signal. Eventually, V_out becomes a high-level signal first, and the value of the comparator changes to a low-level state. Then, even when a high signal is input from the Input_MCU, the AND output can maintain a low-level state.
또한, SCG 발생 시, FET Input이 하이 레벨 상태(1)가 되고, V_OUT은 로우 레벨 상태(0)가 될 수 있다. 비교기(COM)의 출력값은 하이 레벨 상태(1)가 되고 AND 게이트의 출력값은 하이 레벨 상태(1)가 될 수 있다. 이로써, 트랜지스터(M2)는 AND 게이트의 하이 레벨 상태에 응답하여 Off 될 수 있다. 이때, MCU에 오류 출력단(Output_fault)을 통하여 SCG 발생 신호 전달될 수 있다. 이후에 FET Input이 로우 레벨 상태(0)로 변화 될 때, 트랜지스터(M2)는 다시 턴-온 될 수 있다. In addition, when SCG occurs, the FET input may be in a high level state (1), and V_OUT may be in a low level state (0). The output value of the comparator COM may be in the high level state 1 and the output value of the AND gate may be in the high level state 1. Accordingly, the transistor M2 may be turned off in response to the high level state of the AND gate. At this time, the SCG generation signal may be transmitted to the MCU through an error output terminal (Output_fault). Subsequently, when the FET input changes to the low level state (0), the transistor M2 may be turned on again.
실시 예에 있어서, 고장 진단 회로(120)에서 SW(software) 처리를 통해 턴-오프 회로(130)을 대신할 수 있다. 턴-오프 회로(130)는 기능 안전을 위하여 하드웨어적으로 시스템을 보호할 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터(M3)가 턴-온일 때, 출력단(Output_ADC_FB)는 5V가 나와야 하지만 SCG일 때, 0V가 출력된다. 따라서, 트랜지스터(M3)가 턴-온 될 때, 출력단(Output_ADC_FB)이 로우 레벨 상태라면, 부하(200)의 상태는 SCG이므로 MCU에서 트랜지스터(M3)를 턴-오프 시킬 수 있다.In an embodiment, the turn-
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로(200)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 릴레이 진단 회로(200)는 부하(200) 진단 결과로써 SCG 발생시, 릴레이 오프 방식에 있어서 도 2에 도시된 릴레이 진단 회로(100)와 차이점을 갖는다. 도 3에 도시된 릴레이 진단 회로(200)는 도 2에 도시된 것과 달리 SCG 발생시 릴레이 연결을 차단시키는 트랜지스터(M2a, 230)를 포함할 수 있다.3 is a diagram showing a relay
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로(200)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 릴레이 진단 회로(300)는 부하 진단 방식에 있어서 도 2 및 도 3에 도시된 릴레이 진단 회로(100, 200)와 차이점을 갖는다. 도 2 및 도 3에 도시된 릴레이 진단 회로(100)는 전압값의 차이를 ADC 핀을 이용해 구분 후에 고장 상태를 진단할 수 있다. 반면에 도 4에 도시된 릴레이 진단 회로(300)는 디지털 값을 조합하여 고장 상태를 진단할 수 있다.4 is a diagram illustrating a relay
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로(400)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 릴레이 진단 회로(400)는 도 1의 그것과 비교하여 서로 다른 제어부(410)를 갖는다. 제어부(410)는 HS(high side)와 LS(low side) 릴레이를 모두 제어할 수 있다.5 is a diagram showing a relay
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 진단 회로의 진단 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 릴레이 진단 회로의 진단 방법은 다음과 같이 진행될 수 있다.6 is a flowchart illustrating an exemplary diagnostic method of the relay diagnostic circuit according to an exemplary embodiment of the present invention. 1 to 6, the diagnostic method of the relay diagnostic circuit may proceed as follows.
MCU에 의해 릴레이 제어가 개시될 수 있다(S110). 릴레이 On 전에, 진단 회로에서 제 1 고장 진단이 실시 될 수 있다(S120). 진단 결과로써 정상 상태인지가 판별될 수 있다(S130). 즉, SCB, OL, SCG 상태가 아니라면 정상 상태로 판별될 수 있다.Relay control may be initiated by the MCU (S110). Before the relay is turned on, a first fault diagnosis may be performed in the diagnostic circuit (S120). As a result of the diagnosis, it may be determined whether it is in a normal state (S130). That is, if it is not the SCB, OL, or SCG state, it can be determined as a normal state.
만일, 정상 상태라면, 릴레이는 On 될 수 있다(S140). 릴레이 On 상태에서 진단 회로에서 제 2 고장 진단이 실시 되고, 정상 상태인 지가 판별될 수 있다(S150). 만일, 진단 결과로써 정상 상태라면, 릴레이는 정상 동작을 수행할 수 있다(S160). 이후, 릴레이 Off 후에 고장 진단이 실시 될 수 있다(S170). 이후, MCU에 신호 전달 및 종료 처리될 수 있다(S180). 한편, S130 혹은 S150 단계에서 정상 상태가 아닐 때, 관련 고장 상태에 대한 정보가 MCU에 전달될 수 있다.If it is normal, the relay may be turned on (S140). In the relay On state, the second fault diagnosis is performed in the diagnostic circuit, and it can be determined whether the state is normal (S150). If it is normal as a result of the diagnosis, the relay may perform a normal operation (S160). Thereafter, a fault diagnosis may be performed after the relay is turned off (S170). Thereafter, signal transmission and termination processing may be performed on the MCU (S180). On the other hand, when it is not a normal state in step S130 or S150, information on a related fault condition may be transmitted to the MCU.
본 발명에 따른 단계들 및/또는 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 또는 병렬적으로, 또는 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.The steps and/or operations according to the present invention may occur simultaneously in other embodiments, in different order, or in parallel, or in different embodiments for different epochs, etc., as can be understood by one skilled in the art. You can.
실시 예에 따라서는, 단계들 및/또는 동작들의 일부 또는 전부는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/또는 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.Depending on the embodiment, some or all of the steps and/or actions drive instructions, programs, interactive data structures, clients and/or servers stored in one or more non-transitory computer-readable media. At least some may be implemented or performed using one or more processors. The one or more non-transitory computer-readable media may illustratively be software, firmware, hardware, and/or any combination thereof. In addition, the functionality of the “module” discussed herein may be implemented in software, firmware, hardware, and/or any combination thereof.
본 발명의 실시 예들의 하나 이상의 동작들/단계들/모듈들을 구현/수행하기 위한 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체 및/또는 수단들은 ASICs(application-specific integrated circuits), 표준 집적 회로들, 마이크로 컨트롤러를 포함하는, 적절한 명령들을 수행하는 컨트롤러, 및/또는 임베디드 컨트롤러, FPGAs(field-programmable gate arrays), CPLDs(complex programmable logic devices), 및 그와 같은 것들을 포함할 수 있지만, 여기에 한정되지는 않는다. One or more non-transitory computer-readable media and/or means for implementing/performing one or more operations/steps/modules of embodiments of the present invention include application-specific integrated circuits (ASICs), standard integrated circuits, Controllers that perform appropriate instructions, including microcontrollers, and/or embedded controllers, field-programmable gate arrays (FPGAs), complex programmable logic devices (CPLDs), and the like. Does not.
한편, 상술 된 본 발명의 내용은 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들에 불과하다. 본 발명은 구체적이고 실제로 이용할 수 있는 수단 자체뿐 아니라, 장차 기술로 활용할 수 있는 추상적이고 개념적인 아이디어인 기술적 사상을 포함할 것이다.Meanwhile, the above-described contents of the present invention are only specific embodiments for carrying out the invention. The present invention will include technical ideas that are abstract and conceptual ideas that can be utilized as future technologies, as well as the concrete and practical means available.
100, 200, 300, 400: 릴레이 진단 회로
110: 제어부
120: 진단 회로
130: 턴-오프 회로
FET: 제어 트랜지스터
R1 ~ R5: 저항
D1, D2: 다이오드
M1, M2, M3, M2a: 트랜지스터 100, 200, 300, 400: relay diagnostic circuit
110: control unit
120: diagnostic circuit
130: turn-off circuit
FET: Control transistor
R1 ~ R5: Resistance
D1, D2: diode
M1, M2, M3, M2a: Transistor
Claims (14)
릴레이의 오프 상태에서 부하에 대한 제 1 고장 진단을 수행하는 단계;
상기 제 1 고장 진단의 결과로써 상기 부하가 정상 상태일 때, 릴레이 온 시키는 단계;
상기 릴레이의 온 상태에서 상기 부하에 대한 제 2 고장 진단을 수행하는 단계; 및
상기 제 2 고장 진단의 결과로써 상기 부하가 정상 상태일 때, 상기 릴레이를 정상적으로 동작하는 단계를 포함하고,
상기 릴레이를 정상적으로 동작 시킨 후에, 상기 릴레이를 오프 시키는 단계; 및
상기 릴레이를 오프 시킨 후에 상기 부하에 대한 제 1 고장 진단을 수행하는 단계를 더 포함하고,
상기 제 1 고장 진단은 SCB(short connected to battery), SCG(short connected to ground), OL(open load)가 발생하는 지를 판별하고,
상기 제 1 고장 진단 결과로써 상기 부하가 과부하 상태이거나, SCB 고장 상태이거나, SCG 고장 상태이거나, OL 고장 상태일 때, 상기 릴레이를 온/오프 시키는 제어 트랜지스터를 턴-오프 시키는 단계를 더 포함하는 방법.In the method of operation of the relay diagnostic circuit:
Performing a first fault diagnosis for the load in the off state of the relay;
Turning on the relay when the load is in a normal state as a result of the first fault diagnosis;
Performing a second fault diagnosis on the load in the on state of the relay; And
And operating the relay normally when the load is in a normal state as a result of the second fault diagnosis.
After operating the relay normally, turning off the relay; And
Further comprising the step of performing a first fault diagnosis for the load after turning off the relay,
The first fault diagnosis determines whether a short connected to battery (SCB), short connected to ground (SCG), or open load (OL) occurs,
And when the load is overload, SCB fault, SCG fault, or OL fault as a result of the first fault diagnosis, turning off the control transistor that turns the relay on/off. .
MCU(micro controller unit)으로부터 상기 릴레이 진단 회로의 제어 개시에 대한 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법. According to claim 1,
And receiving a signal for initiating control of the relay diagnostic circuit from a micro controller unit (MCU).
상기 제 2 고장 진단은 제어 회로에 과부하가 걸리는 고장을 판별하는 것을 특징으로 하는 방법.According to claim 1,
The second fault diagnosis method is characterized in that to determine the fault is overloaded control circuit.
상기 제 1 및 제 2 고장 진단 결과로써, 상기 부하가 정상 상태가 아닐 때 관련된 신호를 MCU(micro controller unit)로 전달하는 단계를 더 포함하는 방법. According to claim 1,
And as a result of the first and second failure diagnosis, transmitting a signal related to the micro controller unit (MCU) when the load is not in a normal state.
상기 제어 트랜지스터는 MOSFET(metal on silicon field effect transistor), BJT, IGBT 중에서 어느 하나를 포함하는 방법.According to claim 1,
The control transistor comprises a metal on silicon field effect transistor (MOSFET), BJT, IGBT.
상기 제어 트랜지스터의 턴-오프 상태에서 상기 출력단에 연결되는 부하에 대한 제 1 고장 진단을 수행하고, 상기 제어 트랜지스터의 턴-온 상태에서 상기 부하에 대한 제 2 고장 진단을 수행하고, 상기 제 1 및 제 2 고장 진단 결과에 대응하는 신호 혹은 정보를 상기 MCU로 전송하는 진단 회로; 및
상기 제 2 고장 진단 결과에 따라 상기 제어 트랜지스터를 턴-온 시키지 않는 턴-오프 회로를 포함하고,
상기 턴-오프 회로는 릴레이를 정상적으로 동작 시킨 후에, 상기 제어 트랜지스터를 턴 오프시켜 상기 릴레이를 오프 시키고,
상기 진단 회로는, 상기 릴레이를 오프 시킨 후에 상기 부하에 대한 상기 제1 고장 진단을 수행하고,
상기 제 1 고장 진단은 SCB(short connected to battery), SCG(short connected to ground), OL(open load)가 발생하는 지를 판별하고,
상기 턴-오프 회로는, 상기 제 1 고장 진단 결과로써 상기 부하가 과부하 상태이거나, SCB 고장 상태이거나, SCG 고장 상태이거나, OL 고장 상태일 때, 상기 제어 트랜지스터를 턴-오프 시키는 릴레이 진단 회로.A control transistor connected between the battery power terminal and the output terminal and having a gate connected to an input terminal receiving an input signal from a micro controller unit (MCU);
In the turn-off state of the control transistor, a first fault diagnosis is performed on the load connected to the output terminal, and in the turn-on state of the control transistor, a second fault diagnosis is performed on the load, and the first and A diagnostic circuit that transmits a signal or information corresponding to a second failure diagnosis result to the MCU; And
And a turn-off circuit that does not turn on the control transistor according to the second fault diagnosis result,
The turn-off circuit, after operating the relay normally, turns off the relay by turning off the control transistor,
The diagnostic circuit performs the first fault diagnosis on the load after the relay is turned off,
The first fault diagnosis determines whether a short connected to battery (SCB), short connected to ground (SCG), or open load (OL) occurs,
The turn-off circuit is a relay diagnosis circuit that turns off the control transistor when the load is in an overload condition, an SCB failure state, an SCG failure state, or an OL failure state as a result of the first failure diagnosis.
상기 진단 회로는, MCU Pin을 보호하는 소자, 진단 전압을 형성하는 소자, 및 전류의 역행을 방지하는 소자를 포함하는 릴레이 진단 회로.The method of claim 9,
The diagnostic circuit is a relay diagnostic circuit comprising an element that protects the MCU pin, an element that forms a diagnostic voltage, and an element that prevents reverse current.
상기 진단 회로는 상기 제 1 및 제 2 고장 진단 결과에 대응하는 아날로그 혹은 디지털값을 발생하고, 상기 발생된 아날로그 혹은 디지털값을 상기 MCU로 전송하는 것을 특징으로 하는 릴레이 진단 회로.The method of claim 10,
The diagnostic circuit is a relay diagnostic circuit, characterized in that for generating the analog or digital values corresponding to the first and second fault diagnosis results, and transmitting the generated analog or digital values to the MCU.
상기 턴-오프 회로는,
상기 MCU로부터 상기 입력 신호를 수신하는 입력단과 상기 제어 트랜지스터의 게이트 사이에 연결되는 제 2 트랜지스터를 포함하는 릴레이 진단 회로.The method of claim 9,
The turn-off circuit,
And a second transistor connected between an input terminal receiving the input signal from the MCU and a gate of the control transistor.
상기 턴-오프 회로는,
내부 전원과 상기 출력단의 전압을 비교하는 비교기; 및
상기 비교기의 출력값과 상기 입력단에 대응하는 전압을 AND 연산하는 논리 회로를 포함하고,
상기 논리 회로에 결과값에 따라 상기 제 2 트랜지스터를 턴-온 혹은 턴-오프 시키는 것을 특징으로 하는 릴레이 진단 회로The method of claim 12,
The turn-off circuit,
A comparator comparing the voltage of the internal power supply and the output terminal; And
And a logic circuit for ANDing the output value of the comparator and the voltage corresponding to the input terminal,
A relay diagnostic circuit characterized in that the second transistor is turned on or off according to a result value in the logic circuit.
상기 턴-오프 회로는,
상기 출력단과 상기 부하 사이에 연결된 제 2 트랜지스터;
내부 전원과 상기 출력단의 전압을 비교하는 비교기; 및
상기 비교기의 출력값과 상기 입력단에 대응하는 전압을 AND 연산하는 논리 회로를 포함하는 릴레이 진단 회로.
The method of claim 10,
The turn-off circuit,
A second transistor connected between the output terminal and the load;
A comparator comparing the voltage of the internal power supply and the output terminal; And
And a logic circuit for ANDing the output value of the comparator and the voltage corresponding to the input terminal.
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