KR20080022376A - 전자브레이크시스템의 모터구동장치 - Google Patents

전자브레이크시스템의 모터구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전하펌프 IC의 신호접지선의 단선시 발생하는 전압에 의해 작동하는 전계효과트랜지스터와, 이 전계효과트랜지스터의 작동에 의해 역전압 방지용 다이오드로 작동하는 제3트랜지스터와, 이 제3트랜지스터의 작동에 의해 전하펌프 IC에서 출력되는 비정상적인 출력을 전원접지측으로 바이패스시키는 전류미러회로로 이루어진 바이패스부를 이용하여 전하펌프 IC의 신호접지선의 단선시 전하펌프 IC에서 출력되는 비정상적인 출력을 전원접지측으로 바이패스시킬 수 있어 모터의 오동작 및 소손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이를 위해 본 발명은 브레이크 액압을 생성하기 위한 유압펌프를 작동시키는 모터를 구동시키는 전자브레이크시스템 모터구동장치에 있어서, 상기 모터에 인가되는 배터리전압을 스위칭하는 스위칭부와, 입력펄스에 비례하는 전압을 제공하여 상기 스위칭부를 온 또는 오프시키는 전하펌프 IC와, 상기 전하펌프 IC의 신호접지선의 단선에 의해 발생된 전압에 의해 작동하여 상기 전하펌프 IC에서 상기 스위칭부에 인가되는 신호를 전원접지측으로 바이패스시키는 바이패스부와, 상기 전하펌프 IC를 제어하는 마이컴을 포함한다.

Description

전자브레이크시스템의 모터구동장치 {MOTOR DRIVING DEVICE FOR ELECTRONIC BRAKE SYSTEM}
도 1은 종래 전자브레이크시스템의 모터구동장치의 제어블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자브레이크시스템의 모터구동장치의 제어블록도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
40 : ECU 41 : 전하펌프 IC
42 : 마이컴 43 : 바이패스부
43a: 전류미러회로
본 발명은 전자브레이크시스템의 모터구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 액압을 생성하기 위한 유압펌프를 작동시키는 모터의 오동작을 방지할 수 있는 전자브레이크시스템 모터구동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자 브레이크 시스템 일예로, 안티록 브레이크 시스템(anti-lock brake system ; 이하 ABS라 칭함)을 장착한 차량에서는 각 차륜 의 휠 실린더에 가해지는 브레이크 액압을 감압, 유지 또는 증압하여 브레이크 성능을 향상시키면서도 조향을 안정적으로 유지시킨다.
이러한 안티록 브레이크 시스템에서는 각 휠 실린더의 유입 또는 유출측의 유압선 상에 각 휠 실린더에서의 브레이크 액압을 조절할 수 있도록 솔레노이드 밸브들과 각 휠 실린더로 브레이크액을 펌핑하여 공급하기 위한 모터 등과 같은 모터가 설치되어 있다.
종래의 전자브레이크시스템 모터구동장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(10)(Electronic Control Unit ; 이하 ECU 라 칭함)과, ECU(10)의 제어신호에 따라 작동하는 모터로서의 모터(20)를 구비한다. 이 전자제어유닛(10) 내에는 모터(20)에 인가되는 배터리전압을 스위칭하기 위한 스위칭소자(11)(FET)와, 이 스위칭소자들을 구동시키는 신호드라이버로서의 전하펌프(charge pump) IC(12)와, 이 전하펌프 IC(12)를 제어하는 마이컴(13)을 구비한다.
그리고, 전원접지(Power GND ; PGND)의 노이즈성분이 전하펌프 IC(12)에 영향을 주지 않도록 전하펌프 IC(12)는 전원접지선(31)과 독립적으로 분리된 신호접지선(30)(Signal GND ; SGND)에 연결되어 있고, 모터(20)는 전원접지선(31)에 연결되어 있다.
그러나, 전하펌프 IC(12)의 신호접지선(30)이 단선(open)된 경우, 단선된 신호접지선(30)에 정의되지 않는 전압이 발생하고, 이 전압에 의해 전하펌프 IC(12)가 온도 오프도 아닌 시츄에이션(Satuation)영역에 빠지게 된다. 이때, 전하펌프 IC(12)의 Vbat는 이그니션(IGN)전원이 연결되어 있으므로, 전하펌프 IC(12)의 출력전압이 Vbat의 2/3 정도의 전압을 유지하게 된다. 이로 인해, 계속적으로 모터(20)를 구동하기 때문에 전하펌프 IC(12)에 의해 구동되는 스위칭소자를 비롯한 모터(20)가 오동작하거나 심한 경우에는 모터(20) 및 ECU(10)가 소손될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 신호드라이버의 신호접지선의 단선시 신호드라이버의 비정상적인 출력을 전원접지측으로 바이패스시켜 모터의 오동작 및 소손을 방지할 수 있는 전자브레이크시스템 모터구동장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자브레이크시스템 모터구동장치는 브레이크 액압을 생성하기 위한 유압펌프를 작동시키는 모터를 구동시키는 전자브레이크시스템 모터구동장치에 있어서, 상기 모터에 인가되는 배터리전압을 스위칭하는 스위칭부와, 입력펄스에 비례하는 전압을 제공하여 상기 스위칭부를 온 또는 오프시키는 전하펌프 IC와, 상기 전하펌프 IC의 신호접지선의 단선에 의해 발생된 전압에 의해 작동하여 상기 전하펌프 IC로부터 상기 스위칭부에 인가되는 신호를 전원접지측으로 바이패스시키는 바이패스부와, 상기 전하펌프 IC를 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 바이패스부는 상기 전하펌프 IC의 신호접지선의 단선시 발생하는 전압 에 의해 작동하는 전계효과트랜지스터와, 이 전계효과트랜지스터의 작동에 의해 역전압 방지용 다이오드로 작동하는 제3트랜지스터와, 한 쌍의 트랜지스터로 이루어지며, 상기 제3트랜지스터의 작동에 의해 상기 전하펌프 IC로부터 상기 스위칭부에 출력되는 비정상적인 출력을 전원접지측으로 바이패스시키는 전류미러회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전류미러회로의 제1트랜지스터 및 제2트랜지스터의 베이스단은 공통연결되고, 이미터단은 상호간 및 상기 전하펌프 IC의 출력단에 연결되고, 상기 제1트랜지스터의 컬렉터단은 전원접지선에 연결되고, 상기 제2트랜지스터의 컬렉터단은 역전압 방지용 다이오드로 기능하는 제3트랜지스터의 이미터단에 연결되고, 상기 제1트랜지스터의 컬렉터단과 제2트랜지스터의 컬렉터단은 상기 제3트랜지스터의 베이스단에 연결되고, 상기 제3트랜지스터의 컬렉터단은 저항를 개재하여 상기 전계효과트랜지스터의 드레인단에 연결되고, 상기 전계효과트랜지스터의 게이트단은 상기 전하펌프 IC의 신호접지선에 연결되고, 상기 전계효과트랜지스터(FET2)의 소스단은 전원접지선에 연결되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 전자브레이크시스템의 모터구동장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 전반적인 제어를 수행하는 ECU(40)와 모터(M)(50)를 구비한다.
이 ECU(40) 내에는 전원접지선(Power GND)(61)에 연결된 모터(50)에 인가되는 배터리전압(BAT)을 스위칭하는 스위칭부(FET1)와, 이 스위칭부(FET1)를 온 또는 오프시키는 신호드라이버로서의 전하펌프 IC(41)와, 이 전하펌프 IC(41)의 신호접지선(Signal GND)(60)의 단선시 전하펌프 IC(41)의 비정상적인 출력을 전원접지측으로 바이패스시키는 바이패스부(43)와, 이 전하펌프 IC(41)를 제어하는 마이컴(42)을 구비한다.
상기한 전하펌프 IC(41)는 마이컴(42)의 제어신호에 따른 입력펄스에 비례하는 전압을 제공하여 스위칭부(FET1)를 온 또는 오프시키는 역할을 수행한다. 이 전하펌프 IC(41)은 마이컴과 함께 신호접지선(Signal GND)(60))에 신호 접지되어 있다.
한편, 상기한 바이패스부(43)는 한 쌍의 PNP형 트랜지스터(Q1,Q2)로 이루어진 전류미러(Current Mirror)회로(43a)와, 1개의 PNP형 트랜지스터(Q3)와, 1개의 전계효과 트랜지스터(FET2)로 이루어진다.
상술한 바와 같이, 전하펌프 IC(41)의 신호접지선(60)이 단선(open)된 경우에는 단선된 신호접지선(60)에 정의되지 않는 전압이 발생하고, 이 전압에 의해 전하펌프 IC(41)가 온도 오프도 아닌 시츄에이션(Satuation)영역에 빠지게 된다. 이때, 전하펌프 IC(41)의 Vbat는 이그니션(IGN)전원이 연결되어 있으므로, 전하펌프 IC(41)의 출력전압은 Vbat의 2/3 정도의 전압을 유지하게 된다. 이로 인해, 계속적으로 모터(50)를 구동하기 때문에 모터(50)가 오동작하거나 심한 경우에는 모터(50) 및 ECU(40)가 소손될 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 이를 위해 도 2와 같이, 전하펌프 IC(41)의 신호접지선(60)의 단선시 발생하는 전압(Floating)에 의해 작동하는 전계효과트랜지스터(FET2)와, 이 전계효과트랜지스터(FET2)의 작동에 의해 역전압 방지용 다이오드로 작동하는 제3트랜지스터(Q3)와, 이 제3트랜지스터(Q3)의 작동에 의해 전하펌프 IC(41)에서 출력되는 비정상적인 출력을 전원접지측으로 바이패스시키는 전류미러회로(43a)를 구비한다.
상기한 전류미러회로(43a)에서, 제1트랜지스터(Q1) 및 제2트랜지스터(Q2)의 이미터단은 상호간 및 스위칭부(FET1)의 게이트단에 연결된 전하펌프 IC(41)의 출력단(Gate)에 연결되고, 제1트랜지스터(Q1)과 제2트랜지스터(Q2)의 베이스단은 상호 연결되어 있다. 한편, 제1트랜지스터(Q1)의 컬렉터단은 전원접지선(Power GND)(61)에 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 컬렉터단은 역전압 방지용 다이오드로 기능하는 제3트랜지스터(Q3)의 이미터단에 연결된다. 이때, 제1트랜지스터(Q1)의 컬렉터단과 제2트랜지스터(Q2)의 컬렉터단은 제3트랜지스터(Q3)의 베이스단에 연결된다. 이 제3트랜지스터(Q3)의 컬렉터단은 저항(R1)를 개재하여 전계효과트랜지스터(FET2)의 드레인단에 연결되고, 이 전계효과트랜지스터(FET2)의 게이트단은 전하펌프 IC의 신호접지선(Signal GND)(60)에 연결된다. 또한, 전계효과트랜지스터(FET2)의 소스단은 전원접지선에 연결된다.
상기와 같이 구성됨으로서 전하펌프 IC(41)의 신호접지선(Signal GND)가 단선되면, 신호접지선에서 정의되지 않는 전압이 발생하게 되고, 이 전압에 의해 전계효과트랜지스터(FET2)가 온 된다. 이에 따라, 제3트랜지스터(Q3)의 컬렉터단이 전원접지되어 제3트랜지스터는 전원접지방향으로만 도통가능한 상태가 되어 역전압이 상부로 유입되는 것을 방지하여 회로소자를 보호함과 함께 제2트랜지스터)(Q2) 가 온 될 수 있는 조건을 충족시켜준다. 이때, 전하펌프 IC(41)로부터 스위칭부(FET1)에 출력되는 비정상적인 출력은 제1트랜지스터(Q1) 및 제2트랜지스터(Q2)의 이미터단에 인가되며, 이로 인해, 제2트랜지스터(Q2)가 온 되고, 제2트랜지스터(Q2)의 베이스단으로 인가된 전압에 의해 제1트랜지스터 마저 온 되어 결국 전하펌프 IC(41)의 비정상적인 출력은 제1트랜지스터의 컬렉터단에 연결된 전원접지선를 통해 전원접지측으로 바이패스되게 되어 모터(50)의 오동작을 차단시킬 수 있게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 전하펌프 IC의 신호접지선의 단선시 발생하는 전압에 의해 작동하는 전계효과트랜지스터와, 이 전계효과트랜지스터의 작동에 의해 역전압 방지용 다이오드로 작동하는 제3트랜지스터와, 이 제3트랜지스터의 작동에 의해 전하펌프 IC에서 출력되는 비정상적인 출력을 전원접지측으로 바이패스시키는 전류미러회로로 이루어진 바이패스부를 구비함으로서 전하펌프 IC의 신호접지선의 단선시 전하펌프 IC에서 출력되는 비정상적인 출력을 전원접지측으로 바이패스시킬 수 있어 모터의 오동작 및 소손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 브레이크 액압을 생성하기 위한 유압펌프를 작동시키는 모터를 구동시키는 전자브레이크시스템 모터구동장치에 있어서,
    상기 모터에 인가되는 배터리전압을 스위칭하는 스위칭부와,
    입력펄스에 비례하는 전압을 제공하여 상기 스위칭부를 온 또는 오프시키는 전하펌프 IC와,
    상기 전하펌프 IC의 신호접지선의 단선에 의해 발생된 전압에 의해 작동하여 상기 전하펌프 IC로부터 상기 스위칭부에 인가되는 신호를 전원접지측으로 바이패스시키는 바이패스부와,
    상기 전하펌프 IC를 제어하는 마이컴을 포함하는 전자브레이크시스템의 모터구동장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바이패스부는 상기 전하펌프 IC의 신호접지선의 단선시 발생하는 전압에 의해 작동하는 전계효과트랜지스터와, 이 전계효과트랜지스터의 작동에 의해 역전압 방지용 다이오드로 작동하는 제3트랜지스터와, 한 쌍의 트랜지스터로 이루어지며, 상기 제3트랜지스터의 작동에 의해 상기 전하펌프 IC로부터 상기 스위칭부에 출력되는 비정상적인 출력을 전원접지측으로 바이패스시키는 전류미러회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자브레이크시스템의 모터구동장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전류미러회로의 제1트랜지스터 및 제2트랜지스터의 베이스단은 공통연결되고, 이미터단은 상호간 및 상기 전하펌프 IC의 출력단에 연결되고, 상기 제1트랜지스터의 컬렉터단은 전원접지선에 연결되고, 상기 제2트랜지스터의 컬렉터단은 역전압 방지용 다이오드로 기능하는 제3트랜지스터의 이미터단에 연결되고, 상기 제1트랜지스터의 컬렉터단과 제2트랜지스터의 컬렉터단은 상기 제3트랜지스터의 베이스단에 연결되고, 상기 제3트랜지스터의 컬렉터단은 저항를 개재하여 상기 전계효과트랜지스터의 드레인단에 연결되고, 상기 전계효과트랜지스터의 게이트단은 상기 전하펌프 IC의 신호접지선에 연결되고, 상기 전계효과트랜지스터(FET2)의 소스단은 전원접지선에 연결되는 것을 특징으로 하는 전자브레이크시스템 모터구동장치.
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