KR20130033189A - 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 도어의 개폐신호를 입력받는 도어신호 입력부, 배터리 전원을 공급하는 배터리 전원부, 배터리 전원부로부터 공급되는 배터리 전원을 ECU를 구동시키기 위한 구동전압으로 변환하여 ECU에 공급하는 레귤레이터 및 배터리 전원부와 레귤레이터 사이에 접속되어 도어의 개폐신호에 따라 배터리 전원을 레귤레이터에 공급하는 스위치를 포함하여 구성되며, 본 발명에 따르면, 도어의 개폐신호에 따라 시스템을 초기화함으로써, 차량의 시동이 켜지기 전에 시스템을 대기상태로 준비시킬 수 있어 시스템의 초기 동작시간을 줄일 수 있고, 차량의 시동이 꺼진 후에도 제동을 완료한 후에 시스템 전원을 차단함으로써, 차량의 안정성을 확보할 수 있다.

Description

스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치 및 제어방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POWER SUPPLY OF SMART BOOSTER BRAKE SYSTEM}
본 발명은 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트 부스터 제동시스템에서 도어의 개폐신호에 따라 시스템을 미리 초기화하고, 시동이 꺼지더라도 제동을 완료한 후에 시스템을 종료시킬 수 있도록 하는 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
차량에서 사용되는 대부분의 섀시 관련 ECU(Electronic Control Unit)들은 시동이 꺼진 후에도 일정시간 동안 배터리 전원을 이용하여 시스템의 최소 기능을 수행하는 경우가 많다.
이때, 차량의 암전류 조건을 만족시키기 위하여 일정 시간이 지나면 ECU 전원을 최대절전모드로 전환하거나, 워치독 IC를 이용하여 ECU에 공급되는 전원을 차단하는 방법 등을 이용한다.
한편, 스마트 부스터 제동시스템은 모터 기반의 부스터를 이용하여 하이브리드 차량의 회생제동 시에 협조제어가 가능한 능동형 제어시스템이다.
이러한 스마트 부스터 제동시스템은 모터를 구동시키기 위해서 초기 준비시간이 필요하기 때문에 시동이 켜지기 전에 시스템을 미리 초기화할 필요성이 요청된다.
아울러, 스마트 부스터 제동시스템은 차량의 시동이 꺼지더라도 최소한 한 번의 제동을 수행하기 위해서 ECU에 일정시간 전원이 유지되어야 할 필요성이 요청된다.
하지만, 상기와 같은 요구를 만족시키기 위해서 워치독 IC를 사용하면, 전체 IC 부품수가 증가하고 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허공개공보 제10-2008-0035291호 '이씨유 전원 공급 회로 및 그 구동 방법' (2008.04.23)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 시동이 켜지기 전에 시스템을 미리 초기화하고, 시동이 꺼지더라도 제동을 완료한 후에 시스템을 종료시켜 차량의 안정성을 확보할 수 있도록 하는 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치 및 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치는 도어의 개폐신호를 입력받는 도어신호 입력부; 배터리 전원을 공급하는 배터리 전원부; 배터리 전원부로부터 공급되는 배터리 전원을 ECU를 구동시키기 위한 구동전압으로 변환하여 ECU에 공급하는 레귤레이터; 및 배터리 전원부와 레귤레이터 사이에 접속되어 도어의 개폐신호에 따라 배터리 전원을 레귤레이터에 공급하는 스위치를 포함한다.
본 발명에서 스위치는 도어의 개폐신호가 입력되면 배터리 전원을 레귤레이터에 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 레귤레이터로부터 구동전압이 공급되면 스위치를 온 시켜 배터리 전원을 레귤레이터에 공급하는 ECU를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 ECU는 레귤레이터로부터 구동전압이 공급되면, 시스템의 초기화를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어방법은 시동 전원부로부터 인가되는 시동전압이 미리 설정된 기준전압 이상이면, ECU가 스위치를 온 시켜 배터리 전원을 레귤레이터에 공급하는 단계; 및 ECU가 시동전압 및 브레이크 페달입력에 따라 스위치를 오프시켜 상기 배터리 전원을 차단하는 단계를 포함한다.
본 발명에서 배터리 전원을 차단하는 단계는 ECU가 시동전압을 기준전압과 주기적으로 비교하는 단계; 시동전압이 기준전압 미만이면, ECU가 브레이크 페달입력이 존재하는지 확인하는 단계; 및 브레이크 페달입력이 존재하면, ECU가 제동을 완료한 후에 스위치를 오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 도어의 개폐신호에 따라 시스템을 초기화함으로써, 차량의 시동이 켜지기 전에 시스템을 대기상태로 준비시킬 수 있어 스마트 부스터 시스템의 초기 동작시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량의 시동이 꺼진 후에도 제동을 완료한 후에 시스템 전원을 차단함으로써, 차량의 안정성을 확보할 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 워치독 IC와 같은 별도의 IC를 사용하지 않음으로써, 전체 부품수를 감소시킬 수 있고, 제조 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치의 회로구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어방법에서 도어의 개폐신호에 의해 ECU에 전원이 공급되는 과정을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치 및 제어방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치의 회로구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치는 도어신호 입력부(10), 배터리 전원부(20), 시동 전원부(30), 레귤레이터(40), 스위치(50), 브레이크 페달센서(60) 및 ECU(70)를 포함한다.
도어신호 입력부(10)는 운전자로부터 입력되는 도어의 개폐신호를 감지한다.
배터리 전원부(20)는 레귤레이터(40)에 배터리 전원을 공급하고, 시동 전원부(30)는 운전자로부터 입력되는 시동 입력에 따라 레귤레이터(40)에 시동 전원을 공급한다.
레귤레이터(40)는 배터리 전원부(20)로부터 공급되는 배터리 전원 및 시동 전원부(30)로부터 공급되는 시동 전원을 ECU(70)를 구동시키기 위한 구동전압으로 변환하여 ECU(70)에 인가한다.
스위치(50)는 배터리 전원부(20)와 레귤레이터(40) 사이에 접속되어 스위치(50)에 인가되는 구동입력에 따라 배터리 전원을 레귤레이터(40)에 공급한다.
이때, 스위치(50)에 인가되는 구동입력은 도어신호 입력부(10)를 통해 입력되는 도어의 개폐신호 및 ECU(70)로부터 입력되는 제어신호일 수 있다.
그리고, 도어의 개폐신호가 스위치(50)에 인가되는 시간은 도어신호 입력부(10)의 입력단과 접지단 사이에 접속되는 캐패시터의 용량에 따라 결정될 수 있다.
이러한 스위치(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 FET 소자나 BJT 소자로 구현될 수 있고, 구동입력에 따라 스위칭을 수행할 수 있는 기타 다양한 소자 및 회로 모듈을 포함할 수 있다.
브레이크 페달센서(60)는 브레이크 페달입력을 감지하여 ECU(70)에 전달한다.
ECU(70)는 시동 전원부(30)로부터 입력되는 시동전압 및 브레이크 페달센서(60)로부터 입력되는 브레이크 페달입력에 따라 스위치(50)를 제어하여 배터리 전원부(20)에서 공급되는 배터리 전원을 레귤레이터(40)로 공급 또는 차단한다.
이러한 ECU(70)는 입출력모듈(71), 전원모듈(73) 및 ADC모듈(75)를 포함할 수 있다.
입출력모듈(71)은 ECU(70)의 입출력포트로서, ECU(70)는 입출력모듈(71)을 통해 스위치(50)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력할 수 있다.
전원모듈(73)은 레귤레이터(40)로부터 인가되는 구동전압에 따라 ECU(70)에 전원을 공급한다.
ADC모듈(75)은 시동 전원부(30)로부터 입력되는 시동전압을 디지털 전압으로 변환하여 기준전압 이상인지 확인한다. 여기서, 기준전압은 시동전압이 정상적으로 인가되는 중인지를 판단하기 위한 기준값으로 설계자의 의도에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
따라서, ECU(70)는 ADC모듈(75)을 통해 시동전압이 정상적으로 인가되는지를 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어방법에서 도어의 개폐신호에 의해 ECU에 전원이 공급되는 과정을 도시한 순서도이다.
도어신호 입력부(10)로부터 도어의 개폐신호가 입력되면(S80), 도어의 개폐신호가 스위치(50)에 인가되어 스위치(50)가 온으로 활성화 된다(S82).
따라서, 배터리 전원부(20)에서 공급하는 배터리 전원이 레귤레이터(40)에 공급되고(S84), 이에 따라 ECU(70)에 구동전압이 인가된다(S86).
그러면, ECU(70)는 전원모듈(73)을 통해 공급되는 전원을 이용하여 시스템의 초기화를 수행한다(S88).
이와 같이 도어의 개폐신호에 따라 시스템을 초기화함으로써, 차량의 시동이 켜지기 전에 시스템을 대기상태로 준비시킬 수 있어 스마트 부스터 시스템의 초기 동작시간을 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로서, 이를 참조하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명한다.
우선, ECU(70)는 레귤레이터(40)로부터 전원이 공급되는지 확인하고(S90), 레귤레이터(40)로부터 전원이 공급되면, 시스템의 초기화를 수행하여 시스템을 대기상태로 준비시킨다(S92).
이후, ECU(70)는 ADC모듈(75)를 통해 기준전압 이상의 시동전압이 인가되는지 확인한다(S94).
만약 기준전압 이상의 시동전압이 인가되면 시동이 켜진 것이므로, ECU(70)는 입출력모듈(71)을 통해 제어신호를 인가하여 스위치(50)를 온 시켜 배터리 전원부(20)에서 공급되는 배터리 전원을 레귤레이터(40)로 공급한다(S96).
그러면, ECU(70)는 배터리 전원과 시동 전원을 모두 이용하여 브레이크 페달센서(60)로부터 입력되는 브레이크 페달입력에 따라 제동로직을 수행한다(S98).
ECU(70)는 이러한 제동로직 수행 중에 ADC모듈(75)를 통해 시동전압을 주기적으로 확인하여(S100), 시동전압이 기준전압 미만으로 강하하는지 확인한다(S102).
즉, ECU(70)는 제동로직 수행 중에 시동이 꺼지는지 확인한다.
만약, 시동전압이 기준전압 미만으로 강하하여 시동이 꺼진 것으로 판단되면, ECU(70)는 브레이크 페달센서(60)로부터 입력되는 브레이크 페달입력이 존재하는지 확인한다(S104).
브레이크 페달입력이 존재하면, 제동 중에 시동이 꺼진 것이므로 ECU(70)는 배터리 전원을 이용하여 제동을 완료하고(S106,S108), 제동이 완료되면 스위치(50)를 오프시켜 배터리 전원을 차단한다(S109).
이와 같이, ECU(70)가 차량의 시동이 꺼진 후에도 제동을 완료한 후에 시스템 전원을 차단함으로써, 차량의 안정성을 확보할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
본 발명에서, ECU(70)에 최초로 공급되는 전원은 도어의 개폐신호의 입력에 의해 공급되는 배터리 전원이다. 이때, 도어의 개폐신호가 스위치(50)에 인가되는 시간은 도어신호 입력부(10)의 입력단에 접속되는 캐패시터의 용량에 따라 결정되고, 이에 따라 배터리 전원이 레귤레이터(40)에 공급되는 시간이 결정된다.
앞에서 설명한 실시예에서는 ECU(70)가 최초에 전원이 공급되면, 공급되는 전원으로 시스템의 초기화를 수행하고, 시동전압이 인가되면 스위치(50)를 온 시켜 배터리 전원을 레귤레이터(40)에 공급하였다.
하지만, 도어의 개폐신호가 충분한 시간 동안 스위치(50)에 인가되지 않거나, 도어의 개폐신호가 입력된 후에 시동 전원이 인가되기까지 시간이 많이 소요되는 경우가 발생할 수 있다.
따라서, ECU(70)는 전원이 공급되는지 확인하여(S110), 전원이 공급되면 곧바로 입출력모듈(71)을 통해 스위치(50)에 제어신호를 인가하여 배터리 전원을 안정적으로 레귤레이터(40)에 공급한 후에(S114), 시스템의 초기화를 수행할 수 있다(S116).
이하, 다른 과정은 앞에서 설명한 실시예와 실질적으로 동일하기 때문에 자세한 설명을 생략한다.
이와 같은 동작에 의해 본 발명은 워치독 IC와 같은 별도의 IC를 사용하지 않음으로써, 전체 부품수를 감소시킬 수 있고, 이에 따라 제조 원가를 절감할 수 있다.
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.
10 : 도어신호 입력부
20 : 배터리 전원부
30 : 시동 전원부
40 : 레귤레이터
50 : 스위치
60 : 브레이크 페달센서
70 : ECU
71 : 입출력모듈
73 : 전원모듈
75 : ADC모듈

Claims (6)

  1. 도어의 개폐신호를 입력받는 도어신호 입력부;
    배터리 전원을 공급하는 배터리 전원부;
    상기 배터리 전원부로부터 공급되는 상기 배터리 전원을 ECU(Electronic Control Unit)를 구동시키기 위한 구동전압으로 변환하여 상기 ECU에 공급하는 레귤레이터; 및
    상기 배터리 전원부와 상기 레귤레이터 사이에 접속되어 상기 도어의 개폐신호에 따라 상기 배터리 전원을 상기 레귤레이터에 공급하는 스위치를 포함하는 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스위치는 상기 도어의 개폐신호가 입력되면 상기 배터리 전원을 상기 레귤레이터에 공급하는 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 레귤레이터로부터 상기 구동전압이 공급되면 상기 스위치를 온 시켜 상기 배터리 전원을 상기 레귤레이터에 공급하는 ECU를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 ECU는 상기 레귤레이터로부터 상기 구동전압이 공급되면, 시스템의 초기화를 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어장치.
  5. 시동 전원부로부터 인가되는 시동전압이 미리 설정된 기준전압 이상이면, ECU가 스위치를 온 시켜 배터리 전원을 레귤레이터에 공급하는 단계; 및
    상기 ECU가 상기 시동전압 및 브레이크 페달입력에 따라 상기 스위치를 오프시켜 상기 배터리 전원을 차단하는 단계를 포함하는 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 배터리 전원을 차단하는 단계는
    상기 ECU가 상기 시동전압을 상기 기준전압과 주기적으로 비교하는 단계;
    상기 시동전압이 상기 기준전압 미만이면, 상기 ECU가 상기 브레이크 페달입력이 존재하는지 확인하는 단계; 및
    상기 브레이크 페달입력이 존재하면, 상기 ECU가 제동을 완료한 후에 상기 스위치를 오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동시스템의 전원 제어방법.
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