KR20140083724A - Smartburster brake system and pre-driver applying the same - Google Patents

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Abstract

A smart booster brake system and a pre-driver applied to the same are provided. The smart booster brake system comprises the pre-driver including a stabilized circuit unit with two transistors to stably provide 12V power even at a load voltage rise section so that a capacitor of the pre-driver is smoothly charged and the stable output of the upper and lower switches are guaranteed. Even though ripple of power and disturbance exist due to the load change, the output of the pre-driver, a wave pattern (PWM wave pattern) of the upper and lower switches, is stably provided and motor control is stable with improved reliability and robustness of the booster brake system.

Description

스마트 부스터 제동장치 및 이에 적용되는 프리 드라이버 {Smartburster brake system and pre-driver applying the same}[0001] The present invention relates to a smart booster braking device and a pre-driver applied thereto,

본 발명은 스마트 부스터 제동장치 및 이에 적용되는 프리 드라이버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 모터를 제어하기 위한 전원을 안정적으로 공급하는 스마트 부스터 제동장치 및 이에 적용되는 프리 드라이버에 관한 것이다. The present invention relates to a smart booster braking device and a pre-driver applied thereto, and more particularly, to a smart booster braking device that stably supplies power for controlling a motor and a pre-driver applied thereto.

스마트 부스터 제동시스템은 전동기 기반의 부스터를 이용하여 하이브리드 차량의 회생제동 시에 협조제어가 가능한 능동형 제어시스템이다.Smart booster braking system is an active control system that can control cooperative control when regenerative braking of hybrid vehicle using motor based booster.

운전자가 페달을 밟으면, 페달시뮬레이터에서 페달필을 생성하고, ECU는 스트로크센서에서 감지한 스트로크에 따라 필요제동압을 계산하고 모터를 구동시켜 제동압을 제어한다.When the driver depresses the pedal, the pedal simulator generates a pedal fill, and the ECU calculates the required braking pressure according to the stroke sensed by the stroke sensor and controls the braking pressure by driving the motor.

스마트 부스터 제동시스템은 모터로 구동되는 전동식 브레이크로 모터의 신뢰성있는 동작이 매우 중요하다. 하지만, 부하급증 또는 노이즈의 영향으로 모터 공급 전압이 불안정해질 수 있으며, 이는 6개의 FET를 구동하는 인버터의 신뢰성을 저하 시키게 된다. The smart booster braking system is a motor-driven electric brakes, and the reliable operation of the motor is very important. However, due to the surge of load or noise, the motor supply voltage may become unstable, which reduces the reliability of the inverter driving six FETs.

기존 시스템에서는 외부 공급 전압이 불안정한 경우 Bootstrap 전압이 불안정해지므로, 모터 제어가 불안정해지며, 부스트 전압이 정격이하로 떨어져 상단의 스위치가 turn on되어야할 시점에 off되는 등의 오작동이 발생될 우려가 있다. In the conventional system, when the external supply voltage is unstable, the bootstrap voltage becomes unstable, and the motor control becomes unstable, and the malfunction may occur such that the boost voltage falls below the rated value and the upper switch is turned off at the time of turn- have.

이로 인해, 모터 구동을 위한 인버터 구동회로인 게이트 드라이버(즉, 프리 드라이버)의 전원 불안정으로 제어 시스템 불안정을 야기하게 된다. This causes instability of the control system due to power instability of the gate driver (that is, the pre-driver), which is an inverter driving circuit for driving the motor.

PWM 스위칭 및 부하 변동시에 인가 전원 12V는 불안정한 상태가 된다. 기존의 방법은 급격한 부하변동시(부하상승시: pwm 파형의 duty가 증가한 상태) 공급 전원의 불안정으로 모터 3상의 PWM 공급 신호의 왜곡을 초래하여 모터 제어 불안정 및 스마트 부스터 시스템의 불안정을 야기한다.When PWM switching and load fluctuation, the applied power supply 12V becomes unstable. In the conventional method, when the load is suddenly changed (when the load is increased: the duty of the pwm waveform is increased), instability of the power supply causes distortion of the PWM supply signal on the motor 3, causing instability of the motor control and instability of the smart booster system.

이에 따라, PWM 스위칭 및 부하 전압 변동시에도 프리 드라이버에서 안정된 전원을 공급하기 위한 방안의 모색이 요청된다. Accordingly, it is required to search for a method for supplying stable power to the pre-driver even when the PWM switching and the load voltage fluctuate.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 2개의 트랜지스터를 포함하는 안정화 회로부를 포함하는 프리 드라이버를 포함하는 스마트 부스터 제동장치 및 이에 적용되는 프리 드라이버를 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a smart booster braking apparatus including a pre-driver including a stabilization circuit unit including two transistors and a pre-driver applied thereto have.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 스마트 부스터 제동장치는, MCU(Micro Control Unit); 제동력을 구현하는 모터; 상기 MCU로부터 입력된 제어신호를 전달하고, 2개의 트랜지스터를 포함하는 안정화 회로부를 포함하는 프리 드라이버(pre-driver); 상기 프리 드라이버와 연결되고, 회로를 보호하기 위한 릴레이 회로를 포함하는 릴레이부; 상기 프리 드라이버로부터 전달된 제어신호에 따라 모터 구동을 위한 교류 구동신호를 생성하여 상기 모터를 구동시키는 모터 구동부;를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a smart booster braking system including an MCU (Micro Control Unit); A motor that implements a braking force; A pre-driver for transferring a control signal input from the MCU and including a stabilization circuit portion including two transistors; A relay unit connected to the pre-driver and including a relay circuit for protecting the circuit; And a motor driver for generating an AC drive signal for driving the motor according to the control signal transmitted from the pre-driver to drive the motor.

그리고, 상기 안정화 회로부는, PNP 트랜지스터 및 NPN 트랜지스터를 포함할 수도 있다. The stabilization circuit unit may include a PNP transistor and an NPN transistor.

또한, 상기 PNP 트랜지스터는, 이미터단이 링크 전압단에 연결되고, 베이스단이 상기 NPN 트랜지스터의 콜렉터단과 연결되며, 콜렉터단이 상기 릴레이부와 연결될 수도 있다. The PNP transistor may have an emitter terminal connected to a link voltage terminal, a base terminal connected to a collector terminal of the NPN transistor, and a collector terminal connected to the relay unit.

그리고, 상기 NPN 트랜지스터는, 이미터단이 상기 프리 드라이버에 연결되고, 베이스단이 릴레이부와 연결되며, 콜렉터단이 상기 PNP 트랜지스터의 베이스단과 연결될 수도 있다.The NPN transistor may have an emitter terminal connected to the pre-driver, a base terminal connected to the relay part, and a collector terminal connected to a base end of the PNP transistor.

또한, 상기 MCU는 링크전압을 모니터링하고, 그링크전압의 변동률이 임계치 이상인 경우 상기 안정화 회로부에 릴레이 온 신호를 인가하여 상기 안정화 회로부를 턴온 상태로 전환할 수도 있다. In addition, the MCU monitors the link voltage, and when the rate of change of the link voltage is equal to or greater than the threshold value, the MCU may apply the relay-on signal to the stabilization circuit unit to switch the stabilization circuit unit to the on-state.

그리고, 상기 MCU는, 상기 모터의 비구동시 상기 안정화 회로부에 릴레이 오프 신호를 인가하여, 상기 안정화 회로부를 턴오프 상태로 전환할 수도 있다.The MCU may apply a relay-off signal to the stabilization circuit unit when the motor is not driven, thereby switching the stabilization circuit unit to the turn-off state.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 스마트 부스터 제동장치의 프리 드라이버는, 게이트 드라이버 칩, 2개의 저항과 3개의 캐패시터를 포함하는 드라이버 회로부; 및 PNP 트랜지스터 및 NPN 트랜지스터를 포함하는 안정화 회로부;를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a pre-driver of a smart booster braking apparatus including a gate driver chip, a driver circuit portion including two resistors and three capacitors, And a stabilization circuit portion including a PNP transistor and an NPN transistor.

그리고, 상기 PNP 트랜지스터는, 이미터단이 링크 전압단에 연결되고, 베이스단이 상기 NPN 트랜지스터의 콜렉터단과 연결되며, 콜렉터단이 릴레이 신호단과 연결되고, 상기 NPN 트랜지스터는, 이미터단이 상기 드라이버 회로부에 연결되고, 베이스단이 릴레이 신호단과 연결되며, 콜렉터단이 상기 PNP 트랜지스터의 베이스단과 연결될 수도 있다. In the PNP transistor, an emitter terminal is connected to a link voltage terminal, a base terminal is connected to a collector terminal of the NPN transistor, a collector terminal is connected to a relay signal terminal, and the NPN transistor is connected to the driver circuit portion A base end connected to a relay signal end, and a collector end connected to a base end of the PNP transistor.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 2개의 트랜지스터를 포함하는 안정화 회로부를 포함하는 프리 드라이버를 포함하는 스마트 부스터 제동장치 및 이에 적용되는 프리 드라이버를 제공할 수 있게 되어, 부하 전압이 상승하는 구간에서도 12V 전원을 안정적으로 공급할 수 있게 되어, 프리 드라이버의 캐패시터의 충전이 원할히 이루어지고 상하단 스위치의 안정적 출력을 보장하게 된다. 그 결과 부하변동에 의한 전원의 ripple성분 및 왜란이 존재하여도 프리 드라이버의 출력 즉 상하단 스위치 파형이(PWM 파형) 왜곡없이 안정적으로 공급가능하여 모터 제어가 안정되며 스마트 부스터 제동장치의 신뢰성과 강건성을 증대시킬 수 있게 된다. According to various embodiments of the present invention, it is possible to provide a smart booster braking apparatus including a pre-driver including a stabilization circuit portion including two transistors and a pre-driver applied thereto, so that even when a load voltage rises, The power supply can be stably supplied, the capacitor of the pre-driver can be charged easily, and the stable output of the upper and lower stage switches can be guaranteed. As a result, even if there is a ripple component and disturbance of the power source due to the load fluctuation, the output of the pre-driver, that is, the upper and lower stage switch waveforms (PWM waveform) can be supplied stably without any distortion so that the motor control is stabilized and the reliability and robustness of the smart booster braking device .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 차량에 포함되는 스마트 부스터 제동장치의 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, MCU의 회로도를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 프리 드라이버의 상세한 회로를 도시한 회로도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 릴레이부의 상세한 회로도를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동부의 상세 회로를 도시한 회로도,
도 6a는 종래의 스마트 부스터 제동장치의 프리드라이버 전원을 시뮬레이션한 결과 화면,
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 안정화 회로부를 포함하는 프리 드라이버의 전원을 시뮬레이션한 결과 화면이다. 1 is a view showing the structure of a smart booster braking device included in a vehicle according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a circuit diagram of an MCU, in accordance with an embodiment of the present invention;
3 is a circuit diagram showing a detailed circuit of a pre-driver according to an embodiment of the present invention;
4 is a detailed circuit diagram of a relay unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram showing a detailed circuit of a motor driving unit according to an embodiment of the present invention;
FIG. 6A is a graph showing a simulation result of a pre-driver power supply of a conventional smart booster braking device,
FIG. 6B is a graph illustrating a simulation result of a power source of a pre-driver including a stabilization circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 차량에 포함되는 스마트 부스터 제동장치의 구조를 도시한 도면이다. 1 is a view showing the structure of a smart booster braking device included in a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 스마트 부스터 제동장치(100)는 MCU(Micro Control Unit)(110), 프리 드라이버(pre-driver)(120), 모터 구동부(130), 및 모터(140)를 포함한다. 1, the smart booster braking apparatus 100 includes an MCU (Micro Control Unit) 110, a pre-driver 120, a motor driver 130, and a motor 140 do.

MCU(110)는 스마트 부스터 제동장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 또한, MCU(110)는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 차량의 각종 부품들과 다양한 신호를 송수신할 수도 있다. 또한, MCU(110)는 스마트 부스터 제동장치(100)에 대한 제어신호를 프리 드라이버(120)로 전달한다. MCU(110)는 도 2에 도시된 형태의 회로로 구성된다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, MCU의 회로도를 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, MCU(110)는 칩 형태로 구현되어 있으며 PWMA, PWMB 단자가 프리 드라이버(120)와 연결된 것을 확인할 수 있다. The MCU 110 controls the overall operation of the smart booster braking system 100. Also, the MCU 110 may transmit and receive various signals to various parts of the vehicle through CAN (Controller Area Network) communication. Also, the MCU 110 transmits a control signal for the smart booster braking device 100 to the pre-driver 120. The MCU 110 is composed of a circuit of the type shown in Fig. 2 is a circuit diagram of an MCU according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the MCU 110 is implemented as a chip, and the PWMA and PWMB terminals are connected to the pre-driver 120.

프리 드라이버(120)는 MCU(110)로부터 입력된 제어신호를 모터 구동부(130)로 전달하게 된다. 구체적으로, 프리 드라이버(120)는 모터(140)를 구동시키기 위한 인버터 회로인 모터 구동부(130)를 제어하는 게이트 드라이버(gate driver)이다. The pre-driver 120 transfers the control signal input from the MCU 110 to the motor driver 130. More specifically, the pre-driver 120 is a gate driver for controlling the motor driver 130, which is an inverter circuit for driving the motor 140.

도 1에 도시된 바와 같이, 프리 드라이버(120)는 드라이버 회로부(310) 및 안정화 회로부(320)를 포함한다. 드라이버 회로부(310)는 게이트 드라이버 칩을 포함하는 회로로 MCU(110)에 의해 입력된 제어신호에 대응되는 모터 구동부(130)에 대한 구동 신호를 생성한다. 안정화 회로부(320)는 PNP 트랜지스터 및 NPN 트랜지스터를 포함하여, 프리 드라이버(120)에 공급되는 전원을 안정화시킨다. As shown in FIG. 1, the pre-driver 120 includes a driver circuit portion 310 and a stabilization circuit portion 320. The driver circuit unit 310 generates a driving signal for the motor driving unit 130 corresponding to the control signal input by the MCU 110 to the circuit including the gate driver chip. The stabilization circuit part 320 includes a PNP transistor and an NPN transistor to stabilize the power supplied to the pre-driver 120.

프리 드라이버(120)의 구체적인 회로는 도 3에 도시되어 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 프리 드라이버(120)의 상세한 회로를 도시한 회로도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 프리 드라이버(120)는 드라이버 회로부(310) 및 안정화 회로부(320)를 포함한다. A specific circuit of the pre-driver 120 is shown in Fig. 3 is a circuit diagram showing a detailed circuit of the pre-driver 120 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the pre-driver 120 includes a driver circuit portion 310 and a stabilization circuit portion 320.

드라이버 회로부(310)는 게이트 드라이버 칩이 포함되어 있으며, 2개의 저항과 3개의 캐패시터를 포함한다. 또한, 드라이버 회로부(310)는 12번(GATE_UH) 및 14번(GATE_UL) 단자를 통해 MCU(110)와 연결되고, 1번(GUL) 및 8번(GUH) 단자를 통해 모터 구동부(130)와 연결되는 것을 확인할 수 있다. The driver circuit portion 310 includes a gate driver chip, and includes two resistors and three capacitors. The driver circuit unit 310 is connected to the MCU 110 via the terminals GATE_UH and GATE_UL and is connected to the motor driver 130 through the GUL and GUH terminals. You can see that it is connected.

안정화 회로부(320)는 PNP 트랜지스터(Q1)와 NPN 트랜지스터(Q2)를 포함한다. PNP 트랜지스터(Q1)는 이미터단이 링크 전압단(VLINK)에 연결되고, 베이스단이 NPN 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단과 연결되며, 콜렉터단이 릴레이부(125)의 릴레이 신호단(RELAY_EN)과 연결된다. 그리고, NPN 트랜지스터(Q2)는 이미터단이 프리 드라이버의 게이트 드라이버칩의 VB 단자 및 VCC 단자에 연결되고, 베이스단이 릴레이부(125)의 릴레이 신호단(RELAY_EN)과 연결되며, 콜렉터단이 PNP 트랜지스터(Q1)의 베이스단과 연결된다. The stabilization circuit section 320 includes a PNP transistor Q1 and an NPN transistor Q2. The PNP transistor Q1 has an emitter terminal connected to the link voltage terminal V LINK , a base terminal connected to the collector terminal of the NPN transistor Q2, a collector terminal connected to the relay signal terminal RELAY_EN of the relay section 125, . The NPN transistor Q2 has its emitter terminal connected to the VB terminal and the VCC terminal of the gate driver chip of the pre-driver, the base terminal connected to the relay signal terminal RELAY_EN of the relay section 125, And is connected to the base end of the transistor Q1.

이와 같은 구조의 안정화 회로부(320)는 링크 전압(VLINK)의 전압강하 발생시, 링크 전압(VLINK)에 역바이어스로 프리 드라이버(120)의 캐패시터인 C1과 C2의 방전을 막아 프리 드라이버(120)의 전원을 안정화시키게 된다. The stabilization circuit 320 of such structure is the event of the voltage drop of the link voltage (V LINK), the link voltage (V LINK) to prevent the C1 and the discharge of C2 is the capacitor of the pre-driver 120 to the reverse bias pre-driver (120 The power of the power source is stabilized.

또한, 안정화 회로부(320)는 릴레이부(125)와 연결되어, 릴레이부(125)가 릴레이 온(relay on) 상태가 된 경우 안정화 회로부(320)도 인에이블(Enable) 상태가 되고, 릴레이부(125)가 릴레이 오프(relay off) 상태가 된 경우 안정화 회로부(320)도 디스에이블(Disable) 상태가 된다. The stabilization circuit part 320 is connected to the relay part 125 so that the stabilization circuit part 320 is also enabled when the relay part 125 is in the relay on state, The stabilization circuit unit 320 is also disabled when the relay switch 125 is in the relay off state.

또한, 안정화 회로부(320)는 전체 전원이 오프될 경우 상태가 리셋된다. In addition, the stabilization circuit unit 320 is reset when all the power supplies are turned off.

그리고, 안정화 회로부(320)는 회로의 전류제한 목적으로 링크 전압단(VLINK)과 PNP 트랜지스터(Q1)사이 또는 NPN 트랜지스터(Q2)와 캐패시터(C2) 사이에 저항을 추가 할 수도 있다.The stabilization circuit portion 320 may add a resistor between the link voltage terminal V LINK and the PNP transistor Q1 or between the NPN transistor Q2 and the capacitor C2 for the purpose of limiting the current of the circuit.

안정화 회로부(320)는 다음과 같이 동작하게 된다. The stabilization circuit unit 320 operates as follows.

먼저, NPN 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 릴레이 온 신호가 인가되면, NPN 트랜지스터(Q2)는 턴온(turn on) 상태가 된다. 그러면, NPN 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단은 PNP 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 역바이어스를 인가하게 되어 PNP 트랜지스터(Q1)도 턴온 상태가 된다. 그 결과, PNP 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단의 전류가 상승하게 되고, 이는 다시 NPN 트랜지스터(Q2)의 베이스단의 전류를 상승시키게 된다. 이와 같은 과정을 통해, 안정화 회로부(320)는 전체적으로 전류가 일정한 값으로 새츄래이션(saturation)하게 되어 계속 턴온 상태를 유지하게 된다. 즉, 안정화 회로부(320)는 릴레이온 신호를 한번 받으면 어떤 신호에도 영향을 받지 않으며 계속 턴온 상태를 유지하게 된다. 또한, 안정화 회로부(320)는 링크 전압(VLINK)의 부하의 전류 상승으로 인한 캐패시터(C2)의 방전을 막아 전압이 안정된 상태를 유지하게 된다. First, when a relay ON signal is applied to the base end of the NPN transistor Q2, the NPN transistor Q2 is turned on. Then, the collector end of the NPN transistor Q2 applies a reverse bias to the base end of the PNP transistor Q1, so that the PNP transistor Q1 also turns on. As a result, the current at the collector end of the PNP transistor Q1 rises, which again raises the current at the base end of the NPN transistor Q2. Through the above process, the stabilization circuit unit 320 maintains the on-state continuously since the current is totally saturated to a constant value. That is, the stabilization circuit 320 receives the relay-on signal once, and is not affected by any signal and maintains the turn-on state continuously. In addition, the stabilization circuit 320 prevents the discharge of the capacitor C2 due to the increase of the load current of the link voltage V LINK , thereby maintaining the stable voltage.

한편, 턴온 상태인 안정화 회로부(320)는 링크 전압(VLINK)의 전원이 완전히 차단된 경우에만 턴오프 상태가 된다. 구체적으로, 릴레이부(125)가 릴레이 오프상태가 되면, 릴레이부(125)에 의해 링크 전압(VLINK)은 배터리 전원과 분리되며, 결국 링크전압(VLINK)이 차단된다. 이로 인해, 안정화 회로부(320)의 NPN 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 전류가 더이상 인가되지 않아, NPN 트랜지스터(Q2)는 턴오프 상태가 되고, 이로 인해 PNP 트랜지스터(Q1)의 베이스단에도 더이상 역 바이어스가 인가되지 않기 때문에 PNP 트랜지스터(Q1)도 턴오프 상태가 되어, 결국 안정화 회로부(320)도 턴오프 상태가 된다. On the other hand, the stabilization circuit unit 320, which is turned on, is turned off only when the power source of the link voltage V LINK is completely disconnected. Specifically, when the relay unit 125 is in the relay off state, the link voltage V LINK is separated from the battery power by the relay unit 125, so that the link voltage V LINK is shut off. As a result, no current is further applied to the base end of the NPN transistor Q2 of the stabilization circuit portion 320, so that the NPN transistor Q2 is turned off, and thereby the base end of the PNP transistor Q1 is no longer turned on Since the bias is not applied, the PNP transistor Q1 is also turned off, and the stabilization circuit part 320 is also turned off.

따라서, MCU(110)는 링크전압(VLINK)을 모니터링한다. 그리고, MCU(110)는 링크전압(VLINK)의 변동률이 임계치 이상인 경우 안정화 회로부(320)에 릴레이 온 신호를 인가하여 안정화 회로부(320)를 턴온 상태로 전환한다. 그러면, 안정화 회로부(320)의 동작에 의해, 링크전압(VLINK)의 변동이 심한 경우에도 프리 드라이버(120)에 공급되는 전원은 그에 영향을 받지 않고 일정한 값을 유지할 수 있게 된다. Thus, the MCU 110 monitors the link voltage V LINK . When the variation rate of the link voltage V LINK is equal to or greater than the threshold value, the MCU 110 applies the relay ON signal to the stabilization circuit unit 320 to switch the stabilization circuit unit 320 to the ON state. Therefore, even when the fluctuation of the link voltage V LINK is severe due to the operation of the stabilization circuit 320, the power supplied to the pre-driver 120 can be maintained at a constant value without being influenced by it.

그리고, MCU(110)는 모터(140)의 비구동시 안정화 회로부(320)에 릴레이 오프 신호를 인가하게 된다. 그러면, 안정화 회로부(320)는 모터(140)의 비구동시에는 턴오프 상태가 된다. Then, the MCU 110 applies the relay off signal to the non-driven stabilization circuit unit 320 of the motor 140. Then, the stabilization circuit unit 320 is turned off when the motor 140 is not driven.

릴레이부(125)는 회로를 보호하기 위한 릴레이 회로가 포함되어 있다. 또한, 릴레이부(125)는 안정화 회로부(320)와 연결되어 릴레이 온 신호 또는 릴레이 오프 신호를 인가하게 된다. 릴레이부(125)의 자세한 회로도는 도 4에 도시되어 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 릴레이부(125)의 상세한 회로도를 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 릴레이부(125)는 배터리 전압단(VBATTERY)과 링크 전압(VLINK)단을 릴레이한다. 그리고, 릴레이부(125)는 RELAY_EN을 통해 안정화 회로부(320)와 연결되는 것을 확인할 수 있다. The relay unit 125 includes a relay circuit for protecting the circuit. Also, the relay unit 125 is connected to the stabilization circuit unit 320 to apply a relay-on signal or a relay-off signal. A detailed circuit diagram of the relay unit 125 is shown in Fig. 4 is a detailed circuit diagram of the relay unit 125 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the relay unit 125 relays the battery voltage terminal V BATTERY and the link voltage V LINK terminal. Also, the relay unit 125 is connected to the stabilization circuit unit 320 through the RELAY_EN.

모터 구동부(130)는 모터를 구동시키는 인버터 회로이며, 복수개의 FET(Field Effect Transistor)를 포함한다. 그리고, 모터 구동부(130)는 프리 드라이버(120)로부터 전달된 제어신호에 따라 모터 구동을 위한 교류 구동신호를 생성하여 모터(140)를 구동시키게 된다. 모터 구동부(130)의 상세 회로는 도 5에 도시되어 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동부(130)의 상세 회로를 도시한 회로도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 모터 구동부(130)는 복수개의 FET(Field Effect Transistor)를 포함하는 것을 확인할 수 있다. The motor driving unit 130 is an inverter circuit for driving the motor, and includes a plurality of FETs (Field Effect Transistors). The motor driving unit 130 generates an AC driving signal for driving the motor according to the control signal transmitted from the pre-driver 120, and drives the motor 140. [ The detailed circuit of the motor driver 130 is shown in Fig. 5 is a circuit diagram showing a detailed circuit of the motor driving unit 130 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, it can be seen that the motor driver 130 includes a plurality of FETs (Field Effect Transistors).

모터(140)는 전륜 마스터 실린더 피스톤을 이동시켜 유압을 형성함으로써 스마트 부스터 제동장치(100)의 제동력을 구현하게 된다. The motor 140 moves the front wheel master cylinder piston to form the hydraulic pressure, thereby realizing the braking force of the smart booster braking device 100.

이와 같은 구조의 스마트 부스터 제동장치(100)는 프리 드라이버(120)에 안정화 회로부(320)를 포함하기 때문에, 프리 드라이버(120)에서 안정적인 전압을 출력하여 모터(140)를 안정적으로 제어할 수 있게 된다. Since the smart booster braking apparatus 100 having such a structure includes the stabilization circuit unit 320 in the pre-driver 120, it is possible to stably control the motor 140 by outputting a stable voltage from the pre-driver 120 do.

이하에서는, 도 6a 및 도 6b를 참고하여, 본 실시예에 따른 스마트 부스터 제동장치(100)의 효과를 설명한다. 도 6a는 종래의 스마트 부스터 제동장치의 프리드라이버 전원을 시뮬레이션한 결과 화면이다. 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 안정화 회로부를 포함하는 프리 드라이버(120)의 전원을 시뮬레이션한 결과 화면이다. Hereinafter, effects of the smart booster braking system 100 according to the present embodiment will be described with reference to Figs. 6A and 6B. FIG. 6A is a result of simulating a pre-driver power of a conventional smart booster braking device. FIG. 6B is a result of simulating the power supply of the pre-driver 120 including the stabilization circuit according to an embodiment of the present invention.

도 6a에서는 부하의 전압이 변동될 때, 12V 전원도 흔들리는 것을 확인할 수 있다. 반면, 도 6b와 같이 안정화 회로부(320)가 포함된 프리 드라이버(120)는 부하의 전압이 변동이 되더라도 12V 전원은 안정된 상태를 유지하는 것을 확인할 수 있다. In Fig. 6A, it can be seen that the 12V power supply shakes when the voltage of the load fluctuates. On the other hand, as shown in FIG. 6B, it can be seen that the pre-driver 120 including the stabilization circuit part 320 maintains a stable state of the 12V power supply even if the voltage of the load fluctuates.

이와 같이, 스마트 부스터 제동장치(100)는 프리 드라이버(120)에 안정화 회로부(320)를 포함하기 때문에, 부하 전압이 상승하는 구간에서도 12V 전원을 안정적으로 공급할 수 있게 되어, 프리 드라이버(120)의 캐패시터의 충전이 원할히 이루어지고 상하단 스위치의 안정적 출력을 보장하게 된다. 그 결과 부하변동에 의한 전원의 ripple성분 및 왜란이 존재하여도 프리 드라이버(120)의 출력 즉 상하단 스위치 파형이(PWM 파형) 왜곡없이 안정적으로 공급가능하여 모터 제어가 안정되며 스마트 부스터 제동장치(100)의 신뢰성과 강건성을 증대시킬 수 있게 된다. Since the smart booster braking apparatus 100 includes the stabilizing circuit unit 320 in the pre-driver 120, it is possible to stably supply the 12V power source even during a period in which the load voltage rises, The charging of the capacitor is smoothly performed and the stable output of the upper and lower switches is ensured. As a result, even if there is a ripple component and disturbance of the power source due to the load variation, the output of the pre-driver 120, that is, the upper and lower stage switch waveforms can be stably supplied without distortion (PWM waveform) It is possible to increase the reliability and robustness.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

100 : 스마트 부스터 제동장치 110 : MCU
120 : 프리 드라이버 125 : 릴레이부
130 : 모터 구동부 140 : 모터
310 : 드라이버 회로부 320 : 안정화 회로부100: Smart booster braking device 110: MCU
120: pre-driver 125: relay unit
130: motor driver 140: motor
310: driver circuit section 320: stabilization circuit section

Claims (8)

MCU(Micro Control Unit);
제동력을 구현하는 모터;
상기 MCU로부터 입력된 제어신호를 전달하고, 2개의 트랜지스터를 포함하는 안정화 회로부를 포함하는 프리 드라이버(pre-driver);
상기 프리 드라이버와 연결되고, 회로를 보호하기 위한 릴레이 회로를 포함하는 릴레이부;
상기 프리 드라이버로부터 전달된 제어신호에 따라 모터 구동을 위한 교류 구동신호를 생성하여 상기 모터를 구동시키는 모터 구동부;를 포함하는 스마트 부스터 제동장치.MCU (Micro Control Unit);
A motor that implements a braking force;
A pre-driver for transferring a control signal input from the MCU and including a stabilization circuit portion including two transistors;
A relay unit connected to the pre-driver and including a relay circuit for protecting the circuit;
And a motor driving unit for generating an AC drive signal for driving the motor in accordance with the control signal transmitted from the pre-driver and driving the motor. 제1항에 있어서,
상기 안정화 회로부는,
PNP 트랜지스터 및 NPN 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동장치. The method according to claim 1,
The stabilization circuit unit includes:
A PNP transistor, and an NPN transistor. 제2항에 있어서,
상기 PNP 트랜지스터는,
이미터단이 링크 전압단에 연결되고, 베이스단이 상기 NPN 트랜지스터의 콜렉터단과 연결되며, 콜렉터단이 상기 릴레이부와 연결되는 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동장치. 3. The method of claim 2,
The PNP transistor includes:
An emitter terminal connected to the link voltage terminal, a base terminal connected to a collector terminal of the NPN transistor, and a collector terminal connected to the relay portion. 제2항에 있어서,
상기 NPN 트랜지스터는,
이미터단이 상기 프리 드라이버에 연결되고, 베이스단이 릴레이부와 연결되며, 콜렉터단이 상기 PNP 트랜지스터의 베이스단과 연결되는 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동장치. 3. The method of claim 2,
The NPN transistor includes:
An emitter connected to the pre-driver, a base connected to the relay, and a collector connected to the base of the PNP transistor. 제1항에 있어서,
상기 MCU는
링크전압을 모니터링하고, 그링크전압의 변동률이 임계치 이상인 경우 상기 안정화 회로부에 릴레이 온 신호를 인가하여 상기 안정화 회로부를 턴온 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동장치.The method according to claim 1,
The MCU
Monitors the link voltage, and when the rate of change of the link voltage is equal to or higher than the threshold value, applies the relay-on signal to the stabilization circuit section to switch the stabilization circuit section to the turn-on state. 제1항에 있어서,
상기 MCU는,
상기 모터의 비구동시 상기 안정화 회로부에 릴레이 오프 신호를 인가하여, 상기 안정화 회로부를 턴오프 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동장치. The method according to claim 1,
The MCU includes:
And a relay off signal is applied to the stabilization circuit part when the motor is not driven, thereby switching the stabilization circuit part to a turn-off state. 스마트 부스터 제동장치의 프리 드라이버에 있어서,
게이트 드라이버 칩, 2개의 저항과 3개의 캐패시터를 포함하는 드라이버 회로부; 및
PNP 트랜지스터 및 NPN 트랜지스터를 포함하는 안정화 회로부;를 포함하는 프리 드라이버.In the pre-driver of the smart booster braking device,
A gate driver chip, a driver circuit portion including two resistors and three capacitors; And
And a stabilization circuit portion including a PNP transistor and an NPN transistor. 제7항에 있어서,
상기 PNP 트랜지스터는,
이미터단이 링크 전압단에 연결되고, 베이스단이 상기 NPN 트랜지스터의 콜렉터단과 연결되며, 콜렉터단이 릴레이 신호단과 연결되고,
상기 NPN 트랜지스터는,
이미터단이 상기 드라이버 회로부에 연결되고, 베이스단이 릴레이 신호단과 연결되며, 콜렉터단이 상기 PNP 트랜지스터의 베이스단과 연결되는 것을 특징으로 하는 프리 드라이버. 8. The method of claim 7,
The PNP transistor includes:
An emitter terminal is connected to a link voltage terminal, a base terminal is connected to a collector terminal of the NPN transistor, a collector terminal is connected to a relay signal terminal,
The NPN transistor includes:
An emitter connected to the driver circuit, a base connected to a relay signal, and a collector connected to a base of the PNP transistor.
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