KR20100116447A

KR20100116447A - 차량의 암전류 차단장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100116447A
Application number: KR1020090035160A
Authority: KR
Inventors: 이정헌
Original assignee: 한국단자공업 주식회사
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2010-11-01

Abstract

본 발명은 차량의 암전류 차단장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에는 차량내의 각종 장치들의 동작을 제어하며, 슬립모드와 웨이크-업 모드상태를 가지는 차량제어모듈(BCM)(100)이 구비된다. 그리고, 상기 차량제어모듈(100)의 모드신호를 미리 정해진 통신방식으로 전송받는 정션박스(110)가 구비된다. 상기 정션박스(110)에는 적어도 하나의 스위칭소자(114)와, 그 스위칭소자의 열림/닫힘 동작을 제어하는 제어부(112)가 구비된다. 상기 제어부(112)는 상기 차량제어모듈(100)의 모드신호를 캔통신방식으로 전달받는다. 또 상기 정션박스(110)의 스위칭소자(114)는 차량내의 각종 부하장치(116)를 연결하고 있다. 그래서, 상기 차량제어모듈(100)이 일정 조건에 의하여 슬립모드가 되면 상기 제어부(112)는 상기 스위칭소자(114)를 모두 개방상태가 되게 하여, 상기 부하장치(116)로 공급되는 암전류가 차단되게 제어한다. 이와 같은 본 발명에 의하면 차량이 장시간 운행되지 않을 경우 각종 부하장치로 공급되는 암전류를 용이하게 차단할 수 있게 되어 배터리 방전을 방지할 수 있는 이점이 있다.

암전류, 차량제어모듈(BCM), 정션박스, 슬립모드, 웨이크-업모드

Description

차량의 암전류 차단장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CUTTING OFF DARK CURRENT}

본 발명은 암전류 차단장치에 관한 것으로, 특히 차량을 장시간 운행하지 못할 경우 상시전원(B+)을 사용하는 부하로 공급되는 암전류를 용이하게 차단하기 위한 차량의 암전류 차단장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기를 사용하는 전기장치에는 시스템을 오프시키면 장치의 기본적인 작동과 관련한 전원은 오프되지만, 나중에 다시 온시키는 경우에 그 온작동이 즉각적으로 이루어지게 함과 더불어 전기장치의 기본적인 작동이 지속적으로 이루

어지게 하기 위한 전류 공급이 이루어지게 되는데, 이러한 전류를 암전류(dark current)라 한다.

차량에서는 차량의 시동을 정지시키면 배터리에서 시동장치 및 라디오 등과 같은 각종 부하 장치에 공급되는 전류의 흐름은 차단되지만, 즉각적인 시동을 위한 전류의 공급 및 기타 다른 컨트롤러 등과 같은 장치에는 배터리의 전류가 지속적으로 공급되게 된다.

따라서, 차량을 생산한 후에 고객에게 인도되기 전까지 시간이 오래 소요되 건, 수출 등을 위해 차량을 장시간 운행하지 않는 경우에는 차량의 B+전원을 사용하는 부하에는 항상 암전류가 흐르기 때문에 배터리가 방전될 위험이 있었다.

이를 해결하기 위해 배터리 전원을 완전하게 차단하는 방법이 수행되고 있다. 즉 도 1에 도시된 바와 같이 배터리와 각종 부하장치 사이에 정션박스(1)를 설치해 두고, 상기 정션박스(1)에는 퓨즈와 접속되는 파워커넥터(power connector)(2)를 장착하였다. 상기 파워커넥터(2)가 정션박스(1)와 연결된 경우는 배터리로부터 부하장치로 전원이 공급되는 것이고, 반면 분리된 경우는 전원 공급경로가 차단되어 부하장치로의 전원 공급이 차단되는 것이다. 따라서, 차량을 오랜 시간동안 사용하지 않을 경우에는, 운전자가 상기 정션박스(1)에서 상기 파워커넥터(2)를 분리시키도록 되어 있다.

하지만, 상기 정션박스(1)에서 파워커넥터(2)를 제거하는 작업은 정션박스(1)의 커버를 분리한 다음 제거해야 하는 등 작업이 번거로웠다. 더욱이 일반 운전자들은 정션박스(1) 및 파워커넥터(2)의 장착 위치나 그 사용방법을 모르는 경우가 많아 실제로는 거의 이용되지 않고 있다. 이러한 점으로 인하여 차량이 장시간 방치될 경우 암전류의 공급은 계속 이루어지고 있고, 따라서 배터리 전원의 방전 문제는 여전히 존재하고 있는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 차량이 장기간 운행하지 않을 경우 차량의 각종 부하장치로 공급되는 암전류를 간단한 방법으로 차단하기 위한 암전류 차단장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 차량내의 각종 장치들의 동작을 제어하며, 슬립모드와 웨이크-업 모드상태를 가지는 차량제어모듈(BCM); 상기 차량제어모듈의 모드신호를 미리 정해진 통신방식으로 전송받는 정션박스; 상기 정션박스에 구비된 적어도 하나의 스위칭소자; 상기 스위칭 소자와 연결되는 부하장치; 그리고, 상기 차량제어모듈이 슬립모드 상태가 되면 차량의 배터리 전원이 상기 부하장치로 공급되는 것을 차단하도록 상기 스위칭 소자를 개방상태가 되게 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

상기 제어부는 상기 정션박스내에 설치되어 구성된다.

상기 슬립모드는 이그니션스위치가 오프상태, 차량의 도어가 닫혀있는 상태, 차량의 모든 램프가 오프상태, 리모콘 키 입력이 발생하지 않는 상태, 통신드라이버(CAN Driver)의 오프상태의 5가지 조건이 소정 시간동안 모두 만족하는 경우의 모드이고, 상기 웨이크-업 모드는 상기 5가지 조건 중 하나라도 만족하지 않는 경우의 모드이다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 차량내에 설치된 차량제어모듈이 슬립모드인 지 판단하는 판단 단계; 상기 슬립모드이면 상기 차량제어모듈과 연결된 정션박스의 제어부에 통보하는 통보단계; 그리고, 상기 제어부는 상기 정션박스와 연결된 적어도 하나의 부하장치로 배터리 전원의 공급이 차단되도록 상기 부하장치를 연결하는 스위칭소자를 개방상태가 되게 제어하는 제어단계;를 포함하여 구성된다.

상기 배터리 전원이 차단된 상태에서, 상기 슬립모드의 조건이 만족하지 않게 되면, 상기 제어부가 상기 스위칭소자를 닫힘상태가 되게 하여 상기 배터리 전원이 상기 부하장치로 공급되게 제어하는 단계;를 더 포함한다.

상기 판단단계에서, 이그니션스위치가 오프상태, 차량의 도어가 닫혀있는 상태, 차량의 모든 램프가 오프상태, 리모콘 키 입력이 발생하지 않는 상태, 통신드라이버(CAN Driver)의 오프상태의 5가지 조건이 소정 시간동안 모두 만족하는 경우 상기 차량제어모듈은 슬립모드 상태가 된다.

상기 판단단계에서, 상기 슬립모드를 만족하기 위한 5가지 조건 중 적어도 하나라도 만족하지 못하면 상기 차량제어모듈은 웨이크-업 모드상태가 된다.

본 발명에서는 차량이 장시간 운행되지 않을 경우 차량 배터리의 배터리 전원이 정션박스와 연결된 각종 부하장치로 공급되는 것을 스위칭 동작만으로 차단하고 있어, 종래 파워 커넥터의 분리 및 결합 동작에 비하여 간단하게 암전류가 공급되는 것을 차단할 수 있다. 따라서 차량이 장시간 방치된다 하더라도 배터리의 방전을 효과적으로 방지하게 되고, 배터리 수명이 연장되게 된다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 암전류 차단장치 및 방법의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 암전류 차단장치의 구성도가 도시되어 있다.

도 2를 보면, 차량에 차량제어모듈(BCM : Body Control Module)(100)이 구비된다. 상기 BCM(100)은 차량내의 각종 부속 장치들의 동작을 제어한다. 예컨대, 와이퍼·에어백·에어컨·파워윈도우·파워시트 등을 제어하는 전자제어유닛(ECU)이 있는데, 상기 BCM(100)은 이러한 전자제어유닛들을 전체적으로 제어하는 역할을 한다. 상기 BCM(100)는 슬립 모드(sleep mode) 및 웨이크-업 모드(wake - up mode)의 2가지 모드를 가지고 있다. 상기 슬립 모드는 차량이 더 이상의 운행이 없을것으로 인지하고 차량 배터리의 방전율을 최소화하기 위해 진입하는 모드를 말한다. 그리고 상기 웨이크-업 모드는 차량 운행과 관련하여 명령 등을 받기 위한 대기 모드를 말한다. 예로, 상기 웨이크-업 모드는 리모콘 신호를 입력받기 위해 최소한의 전원만을 사용하고 있는 상태에서 차량의 운행을 위해 리모콘을 작동시켰을 때의 모드를 말할 수 있다.

상기 BCM(100)과 캔 통신방식으로 신호를 송수신하는 스마트 정션박스(smart junction box, 이하 '정션박스'라고 함)(110)가 구비된다. 상기 정션박스(110)는 주지된 바와 같이 퓨즈, 릴레이와 같은 부품이 다수개 모아져 설치되어 전원분배 역할을 하는 것으로, 본 실시 예의 정션박스(110)에는 상기 BCM(100)의 모드 상태, 즉 슬립 모드 또는 웨이크-업 모드 상태와 관련된 신호를 전달받고 아래에서 설명 되는 스위칭소자의 온/오프를 제어하는 제어부(112)가 구비된다. 상기 제어부(112)는 상기 정션박스(110)의 외부에 설치될 수도 있다.

상기 정션박스(110)에는 상기 제어부(112)의 제어신호에 따라 암전류의 공급경로를 차단하는 스위칭소자(114)가 구비된다. 상기 스위칭소자(114)로는 트랜지스터(TR), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등과 같이 스위칭 역할을 하는 각종 소자 등이 사용될 수 있다.

상기 스위칭소자(114)에는 차량에서 B+전원을 사용하는 각종 부하장치(116)가 연결되어 있다. 도면에서는 3개의 스위칭소자(114)가 구성되어 있고, 상기 스위칭소자(114)마다 각각의 부하장치(116)가 연결되어 있음을 알 수 있다.

상기 부하장치(116)에 배터리 전원을 공급하는 전원공급부(120)가 구비된다. 상기 전원공급부(120)는 차량에 장착되는 배터리를 말한다. 이하에서는 전원공급부(120)를 배터리로 칭하여 설명한다. 상기 배터리(120)의 출력단자는 상기 스위칭소자(114)가 개방될 때 상기 부하장치(116)로 배터리 전원이 공급되는 것을 차단하기 위해 제어부(112)와 스위칭소자(114) 사이에 연결되어야 한다.

이어 상기한 구성을 가지는 암전류 차단장치에 의하여 차량이 장기간 사용하지 않을 경우 암전류를 차단하는 방법을 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 암전류 차단방법의 흐름도가 도시되어 있다.

우선, 차량의 BCM(100)은 웨이크-업 모드상태이어야 한다(s100). 이는 차량 주행 등을 하기 위한 일련의 행동을 취할 수 있게 정션박스(110)와 연결된 각각의 부하장치(116)에 전류가 계속하여 공급되어야 하기 때문이다. 예컨대, 차량의 리모 콘이 조작되면 엔진이 시동되거나 차량 도어가 즉시 개방되어야 하기 위함이다.

그런 상태에서, BCM(100)은 그 자신이 상기 웨이크-업 모드에서 슬립모드로 전환되는지를 상시 감시하고 있어야 한다. 상기 슬립모드로의 진입조건은 다음과 같다. 상기 진입조건으로는 차량이 장시간 운행되지 않는 경우의 수를 모두 적용하는 것이 바람직하다. 본 실시 예에서는 슬립모드로의 진입조건으로 5가지를 제공한다. 첫 번째, 이그니션스위치(IGN1 SW)가 오프상태인지, 두 번째, 모든 도어가 닫혀있는지(또는 파워윈도우 오프), 세 번째, 램프가 모두 오프상태인지, 네 번째, 리모콘 키 입력이 없는지, 다섯 번째, 차량내에서 시동감지신호, 편의장치를 사용하기 위한 신호 등을 위한 통신드라이버(CAN Driver)가 오프상태인지를 말한다. 상기한 조건은 모두 미리 설정된 시간동안 유지되어야 하고, 상기 5가지의 상태가 모두 만족한 경우에만 슬립모드로 전환하게 된다. 만약 상기 5가지 조건 중 어느 1가지 조건이라도 만족하지 않게 되면, 이는 최소한 차량 운행과 관련하여 소정 동작이 발생할 수 있을 것으로 판단하여 웨이크-업 상태를 유지하여야 한다. 즉 부하장치(116)에 전류를 공급하고 있어야 하는 것이다.

상기 감시결과, 차량의 현재 상태가 상기 5가지 조건을 모두 만족하게 되면 상기 BCM(100)은 현재의 웨이크-업 모드상태에서 슬립모드 상태로 모드를 전환하게 된다(s102). 상기 BCM(100)이 슬립모드로 전환하면, 상기 BCM(100)은 자신이 슬립모드로 전환되었음을 상기 정션박스(110)의 제어부(112)에게 캔 통신방식을 통해 통보한다(s104).

상기 정션박스(110)는 상기 BCM(100)으로부터 슬립모드 신호를 전송받으면, 부하장치(116)로 전류가 공급될 수 있도록 현재 닫힘상태의 스위칭소자(114)를 모두 열림상태로 변경한다(s106). 그러면 상기 스위칭소자(114)는 물리적으로 오프상태가 되고, 이에 상기 배터리(120)로부터 공급되고 있는 배터리 전원이 상기 부하장치(116)로 공급되는 것이 차단된다(s108). 따라서 슬립모드 조건에서는 차량내의 각종 부하장치(116)로 공급되는 암전류를 차단할 수 있게 된다. 상기 슬립모드 조건에서도 상기 BCM(100) 및 정션박스(110)의 제어부(112)로는 계속하여 배터리 전원은 공급되고 있다.

상기 BCM(100)은 슬립모드 상태에서 상기 슬립모드를 유지하여야 할 5가지 조건이 만족하고 있는지 계속 감시한다(s110). 상기 감시결과, 상기 슬립모드 조건을 만족하지 않을 때, 예컨대 이그니션스위치가 온상태가 되거나, 도어가 열리거나, 적어도 하나의 램프가 점등되거나, 리모콘 키 입력이 발생하거나, 캔통신방식에 의한 통신이 이루어지기 위한 명령이나 조작이 발생하면, 상기 BCM(100)은 슬립모드 상태에서 웨이크-업 모드상태로 모드를 전환하게 된다(s112).

상기 모드 전환된 신호는 상기 정션박스(110)의 제어부(112)로 전달된다. 상기 제어부(112)는 슬립모드에서 웨이크-업모드로 전환되었음을 인지하고, 상기 스위칭소자(114)를 다시 닫힘 상태가 되게 제어한다(s114). 상기 스위칭소자(114)가 닫힘상태가 되면, 전원공급 경로가 활성화되고, 배터리(120)로부터 전원이 스위칭소자(114)를 통해 부하장치(116)로 정상적으로 공급된다(s116). 이에 따라 상기 명령이나 조작과 대응되는 동작이 수행되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시 예는 차량이 장시간 방치된 경우, 차량 이 오랜 시간 운행되지 않는 경우, 부하장치로 공급되는 암전류를 스위칭 오프동작만으로 용이하게 차단하고 있음을 알 수 있다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도 1은 종래 기술에 의해 암전류를 차단하기 위한 정션박스의 구성도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 암전류 차단장치의 구성도

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 암전류 차단방법의 흐름도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 차량제어모듈 110 : 정션박스

112 : 제어부 114 : 스위칭소자

116 : 부하장치 120 : 배터리

Claims

차량내의 각종 장치들의 동작을 제어하며, 슬립모드와 웨이크-업 모드상태를 가지는 차량제어모듈(BCM);

상기 차량제어모듈의 모드신호를 미리 정해진 통신방식으로 전송받는 정션박스;

상기 정션박스에 구비된 적어도 하나의 스위칭소자;

상기 스위칭 소자와 연결되는 부하장치; 그리고,

상기 차량제어모듈이 슬립모드 상태가 되면 차량의 배터리 전원이 상기 부하장치로 공급되는 것을 차단하도록 상기 스위칭 소자를 개방상태가 되게 제어하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량의 암전류 차단장치.
제 1항에 있어서,

상기 제어부는 상기 정션박스내에 설치되어 구성됨을 특징으로 하는 차량의 암전류 차단장치.
제 1항에 있어서,

상기 슬립모드는 이그니션스위치가 오프상태, 차량의 도어가 닫혀있는 상태, 차량의 모든 램프가 오프상태, 리모콘 키 입력이 발생하지 않는 상태, 통신드라이버(CAN Driver)의 오프상태의 5가지 조건이 소정 시간동안 모두 만족하는 경우의 모드이고, 상기 웨이크-업 모드는 상기 5가지 조건 중 하나라도 만족하지 않는 경우의 모드임을 특징으로 하는 차량의 암전류 차단장치.
차량내에 설치된 차량제어모듈이 슬립모드인지 판단하는 판단 단계;

상기 슬립모드이면 상기 차량제어모듈과 연결된 정션박스의 제어부에 통보하는 통보단계; 그리고,

상기 제어부는 상기 정션박스와 연결된 적어도 하나의 부하장치로 배터리 전원의 공급이 차단되도록 상기 부하장치를 연결하는 스위칭소자를 개방상태가 되게 제어하는 제어단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량의 암전류 차단방법.
제 4항에 있어서,

상기 배터리 전원이 차단된 상태에서, 상기 슬립모드의 조건이 만족하지 않게 되면, 상기 제어부가 상기 스위칭소자를 닫힘상태가 되게 하여 상기 배터리 전원이 상기 부하장치로 공급되게 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 암전류 차단방법.
제 4항에 있어서,

상기 판단단계에서, 이그니션스위치가 오프상태, 차량의 도어가 닫혀있는 상태, 차량의 모든 램프가 오프상태, 리모콘 키 입력이 발생하지 않는 상태, 통신드라이버(CAN Driver)의 오프상태의 5가지 조건이 소정 시간동안 모두 만족하는 경우 상기 차량제어모듈은 슬립모드 상태가 되는 것을 특징으로 하는 차량의 암전류 차단방법.
제 6항에 있어서,

상기 슬립모드를 만족하기 위한 5가지 조건 중 적어도 하나라도 만족하지 못하면 상기 차량제어모듈은 웨이크-업 모드상태가 되는 것을 특징으로 하는 차량의 암전류 차단방법.