KR20100028967A - Ｍｄｐｓ용 ｅｃｕ 전원 제어 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 MDPS용 ECU에 공급되는 전원을 제어하는 MDPS용 ECU 전원 제어 회로에 관한 것으로서, 배터리로부터 전원을 공급 및 차단하는 스위치부, 이그니션 스위치가 턴오프된 후 MDPS 기능 수행이 완료되었는 지의 여부에 따라 스위치부를 턴온 또는 턴오프시키는 ECU 및 스위치부를 통해 공급된 전원의 전압을 전환하여 ECU의 동작에 필요한 전압을 공급하는 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

자동차, MDPS용 ECU, 전원, 이그니션

Description

ＭＤＰＳ용 ＥＣＵ 전원 제어 회로{ECU power control circuit for Motor Driven Power Steering}

본 발명은 MDPS에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 MDPS용 ECU에 공급되는 전원을 제어하는 MDPS용 ECU 전원 제어 회로에 관한 것이다.

일반적으로 동력을 이용한 조향장치는 오일을 이용한 유압식과 전기모터를 이용한 전자식이 있다. 유압식은 파워펌프라는 유압을 발생시키는 동력장치가 엔진의 힘으로 유체를 펌핑하며 유압을 형성하고 있다가 운전자가 핸들을 돌릴때 조향하는 방향으로 유압을 보내어 핸들링이 가벼워지게 하는 것이다.

한편, 전동식 동력 조향장치인 MDPS(Motor Driven Power Steering)는 전기모터를 이용해 핸들조작능력(조타력)을 향상시킨 조향축 보조 전동 조향 배력장치이다.

MDPS는 기존의 유압식 조향 배력장치와는 달리 주행조건에 따라 전기모터가 자동으로 제어기능을 발휘토록 함으로써, 조타성능과 조타감을 향상시켰다. 이러한 MDPS 는 구동력을 주는 모터의 부착위치에 따라 컬럼 구동식, 피니언 구동식, 랙 구동식 등으로 구분되며, 그 동작원리는 동일하다.

MDPS는 이그니션(IGNITION) 스위치가 턴온(ON)되거나 턴오프(OFF)된 이후 조향휠의 급격한 토크값 변동을 방지하기 위하여 토크가 서서히 증가하거나, 서서히 감소하도록 램프 업/다운(RAMP UP/DOWN) 제어를 실시한다.

전술한 기술은 본 발명의 배경기술의 이해를 위해서 기재한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

종래의 MDPS는 램프 다운의 경우 이그니션 스위치가 오프되어 ECU의 전원이 끊어진 상태가 되므로 ECU에 별도의 전원을 공급하는 방안이 필요하였다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서,이그니션 스위치가 턴오프된 후에 램프 다운 기능을 수행하기 위해 MDPS용 ECU에 공급되는 전원을 램프 다운 기능 수행 여부에 따라 공급하도록 한 MDPS용 ECU 전원 제어 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 창안된 본 발명의 구성은 다음과 같다.

본 발명의 MDPS용 ECU 전원 제어 회로는 배터리로부터 전원을 공급 및 차단 하는 스위치부, 이그니션 스위치가 턴오프된 후 MDPS 기능 수행이 완료되었는 지의 여부에 따라 상기 스위치부를 턴온 또는 턴오프시키는 ECU 및 상기 스위치부를 통해 공급된 배터리 전압을 전환하여 상기 ECU의 동작에 필요한 전압을 공급하는 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치부는 상기 ECU에 연결된 신호출력부를 통해 공급되는 동작신호에 따라 턴온 또는 턴오프되는 제1스위치 및 상기 제1스위치의 동작에 따라 턴온 또는 턴오프되어 상기 레귤레이터에 상기 배터리로부터 공급되는 전원을 공급 및 차단하는 제2스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1스위치는 베이스단이 상기 신호출력부에 연결되고, 컬렉터단이 상기 제2스위치의 베이스단과 연결되며, 에미터단이 접지와 연결되고, 상기 제2스위치는 베이스단이 상기 제1스위치의 컬렉터단에 연결되고, 에미터단이 상기 배터리와 연결되며, 컬렉터단이 상기 레귤레이터에 연결되는 것을 특징으로 한다.

일단이 상기 배터리와 연결되고 타단이 상기 제1스위치의 컬렉터단 및 상기 제2스위치의 베이스단과 연결되어 상기 배터리로부터 초기 전압 공급시 상기 제2스위치의 오동작을 방지하는 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 배터리에 연결되어 상기 배터리로부터 상기 레귤레이터에 공급되는 전원의 노이즈를 제거하는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치부에 연결되어 이그니션 스위치가 턴온된 동안, 상기 스위치부가 턴온되도록 상기 스위치부에 상기 이그니션 신호를 분배하여 공급하는 전압분배부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 이그니션 스위치가 턴오프후에 램프 다운 기능을 수행하기 위해 MDPS용 ECU에 공급되는 전원을 램프 다운 기능 수행 여부에 따라 공급하도록 하여 이그니션가 스위치가 턴오프 후에 강제적으로 수초 또는 수십초 동안 ECU에 별도로 전원을 공급하지 않도록 함으로써, 소비전력을 감소시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 MDPS용 ECU 전원 제어 회로를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 MDPS용 ECU 전원 제어 회로의 회로도이다.

본 발명의 실시예에 따른 MDPS용 ECU 전원 제어 회로는 자동차를 제어하는 한편, 램프 다운, 자동차 운행 상황의 플래시 메모리 기록 또는 전원 턴오프 기능 등과 같은 MDPS 기능 수행을 완료한 후, 입출력 포트(I/O PORT)로부터 0V를 출력하여 스위치부(40)를 턴오프시키는 ECU(20), 주전력을 공급하는 배터리(미도시)로부터 공급되는 12~14V의 전압을 내부에 구비된 커패시터(C)의 충전시간 동안 감압시켜 오동작을 방지하는 저항(R3), LC필터로 구현되어 배터리로부터 공급되는 전원의 노이즈를 차단하는 필터부(30), 레귤레이터(10)에 전원을 공급 및 차단시키는 스위치부(40), 이그니션 신호(12V)의 전압을 분배하여 공급하는 전압분배부(50), ECU(20)로부터 출력되는 동작 신호(5V)를 스위치부(40)에 공급하는 신호입력부(60) 및 배터리로부터 공급된 전압을 ECU(20)의 구동에 필요한 5V의 구동 전압으로 전환하여 공급하는 레귤레이터(10)를 구비한다.

전압분배부(50)는 저항(R1)과 저항(R2)을 구비하여 12V의 이그니션 신호를 5V의 전압으로 분배하고, 분배된 전압을 제1스위치(Q1)의 베이스단에 공급하여 이그니션 스위치 턴온 동안 스위치부(50)를 턴온시킨다. 이에 따라, 이그니션 스위치 턴온 동안에는 스위치부(50)가 턴온됨으로써 배터리로부터 전압이 레귤레이터(10)에 공급된다.

스위치부(40)는 배터리로부터 공급되는 전압을 레귤레이터(10)에 공급하는 것으로서, 제1스위치(Q1)와 제2스위치(Q2)를 구비한다.

제1스위치(Q1)는 베이스단이 전압분배부(50)에 연결되고, 컬렉터단이 제2스위치(Q2)의 베이스단 및 저항(R3)과 연결되며, 에미터단이 접지와 연결된다. 따라서, 제1스위치(Q1)는 베이스단에 이그니션 신호가 전압분배부(50)에 의해 분배되어 공급되거나 또는 신호출력부(60)로부터 5V 동작 신호가 입력되는 지에 따라 턴온 또는 턴오프된다.

제2스위치(Q2)는 베이스단이 상기한 제1스위치(Q1)의 컬렉터단에 연결되고, 에미터단이 필터부(30)를 통해 배터리에 연결되며, 컬렉터단이 레귤레이터(10)에 연결된다. 따라서, 제2스위치(Q2)는 제1스위치(Q1)의 동작에 대응하여 턴온 또는 턴오프되어 배터리로부터 레귤레이터(10)에 전원을 공급한다.

필터부(30)는 저항(R3)을 구비하고, 인덕터(L)와 커패시터(C)가 LC필터로 구 현되어 배터리 전원의 노이즈를 제거한다. 저항(R3)은 일단이 배터리와 연결되고 타단이 제1스위치(Q1)의 컬렉터단 및 제2스위치(Q2)의 베이스단과 연결된다. 이로 인해 배터리로부터 초기 전압 공급시에, 커패시터(C)의 충전 시간에 따라 저항(R3)를 통한 제1스위치(Q1)의 컬렉터단 전압, 즉 제2스위치(Q2)의 베이스단 전압이 제2스위치(Q2)의 에미터단 전압 보다 더 크게 되기 때문에 제2스위치(Q2)의 오동작을 방지한다.

신호출력부(60)는 스위치부(40)를 ECU(20)로부터 출력되는 5V 동작신호를 출력하여 스위치부(40)를 턴온 또는 턴오프시켜 레귤레이터(10)에 배터리로부터 전압을 공급하는 것으로서, 일단이 ECU(20)의 입출력 포트에 연결되고 타단이 다이오드(D)의 애노드단에 연결되는 저항(R4) 및 애노드단이 저항(R4)에 연결되고 캐소드단이 제1스위치(Q1)의 베이스단에 연결되는 다이오드(D)를 구비한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 MDPS용 ECU 전원 제어 회로의 동작 과정을 이그니션 스위치의 턴온과 턴오프프시의 과정으로 구분하여 설명한다.

먼저, 이그니션 스위치 턴온시 MDPS용 ECU 전원 제어 회로의 동작 과정을 설명한다.

이그니션 스위치가 턴온되면, 이그니션 신호 12V가 전압분배부(50)에 의해 분배되어 5V의 동작신호가 공급된다.

이에 따라 제1스위치(Q1)는 턴온되고 제1스위치(Q1)의 컬렉터단의 전압이 접지 레벨로 떨어진다.

제1스위치(Q1)의 에미터 베이스 전압(Veb)의 전압이 일정 레벨 이하로 떨어 지면, 제2스위치(Q2)가 턴온되고, 제2스위치(Q2)의 에미터단과 컬렉터단을 통하여 배터리로부터 레귤레이터(10)에 전압이 공급되고, 이에 따라 레귤레이터(10)가 동작하여 5V 구동 전압이 ECU(20)에 공급된다.

ECU(20)는 5V 구동 전압이 레귤레이터(10)로부터 공급되면, 정상 동작하고 신호출력부(60)를 통해 동작신호를 출력하여 상기한 바와 같이 제1스위치(Q1)를 턴온시킴으로써 레귤레이터(10)에 전압이 공급되도록 한다.

다음으로, 이그니션 스위치 턴오프시의 MDPS용 ECU 전원 제어 회로의 동작 과정을 설명한다.

MDPS용 ECU 전원 제어 회로는 이그니션 스위치가 턴오프되면, 이그니션 스위치가 턴오프되더라도 ECU(20)로부터 동작신호가 입력되고 있으므로 제1스위치(Q1)의 베이스단에는 동작신호가 공급된다. 따라서, 제1스위치(Q1)의 베이스단에는 턴-턴온 레벨 이상의 유지되어 배터리로부터 전압이 계속 공급된다.

이 후, ECU(20)가 램프 다운 및 전원 턴오프 시퀀스와 같은 MDPS 기능을 수행한 후, 입출력 포트로 OV를 출력하면, 제1스위치(Q1)의 베이스단에 0V가 공급되어 제1스위치(Q1)는 턴오프된다.

제1스위치(Q1)가 턴오프되면, 제1스위치(Q1)의 컬렉터단 전압이 배터리로부터 공급된 전압과 동일하게 되고 제2스위치(Q2)의 베이스단 전압이 배터리로부터 공급된 전압과 같아져 제2스위치(Q2)가 턴오프된다.

이에 따라, 레귤레이터(10)로 입력되는 배터리 전력이 턴오프되고, 레귤레이터(10)로부터 ECU(20)에 공급되는 5V 전원이 턴오프되어 ECU(10)의 전원이 완전히 차단된다.

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

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 MDPS용 ECU 전원 제어 회로의 회도로.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 레귤레이터 20: ECU

30: 필터부 40: 스위치부

50: 전압분배부 60: 신호출력부

Claims (6)

1. 배터리로부터 전원을 공급 및 차단하는 스위치부;

   이그니션 스위치가 턴오프된 후 MDPS 기능 수행이 완료되었는 지의 여부에 따라 상기 스위치부를 턴온 또는 턴오프시키는 ECU; 및

   상기 스위치부를 통해 공급된 전원의 전압을 전환하여 상기 ECU의 동작에 필요한 전압을 공급하는 레귤레이터를 포함하는 MDPS용 ECU 전원 제어 회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스위치부는 상기 ECU에 연결된 신호출력부를 통해 공급되는 동작신호에 따라 턴온 또는 턴오프되는 제1스위치; 및

   상기 제1스위치의 동작에 따라 턴온 또는 턴오프되어 상기 레귤레이터에 상기 배터리로부터 전압을 공급 및 차단하는 제2스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS용 ECU 전원 제어 회로.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1스위치는 베이스단이 상기 신호출력부에 연결되고, 컬렉터단이 상기 제2스위치의 베이스단과 연결되며, 에미터단이 접지와 연결되고,

   상기 제2스위치는 베이스단이 상기 제1스위치의 컬렉터단에 연결되고, 에미터단이 상기 배터리와 연결되며, 컬렉터단이 상기 레귤레이터에 연결되는 것을 특징으로 하는 MDPS용 ECU 전원 제어 회로.
4. 제 3 항에 있어서, 일단이 상기 배터리와 연결되고 타단이 상기 제1스위치의 컬렉터단 및 상기 제2스위치의 베이스단과 연결되어 상기 배터리로부터 초기 전압 공급시 상기 제2스위치의 오동작을 방지하는 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS용 ECU 전원 제어 회로.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 배터리에 연결되어 상기 배터리로부터 상기 레귤레이터에 공급되는 전원의 노이즈를 제거하는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS용 ECU 전원 제어 회로.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 스위치부에 연결되어 상기 이그니션 스위치가 턴온된 동안, 상기 스위치부가 턴온되도록 상기 스위치부에 이그니션 신호를 분배하여 공급하는 전압분배부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS용 ECU 전원 제어 회로.

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