KR20160127804A - 차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기 - Google Patents

차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기 Download PDF

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KR20160127804A
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안토 미쟉
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브로제 파초이크타일레 게임베하 운트 컴퍼니 카게 밤베르크
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Abstract

본 발명은 차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1)에 관한 것이다. 제어기(1)는, 전류가 제 1 공급 전압에서 공급되도록, 제 1 공급 경로(A)를 거쳐 제어기(1)의 제 1 공급 전압 접속부(111) 및/또는 제어기(1)의 제 1 접지 접속부(112)에 연결되는 제 1 제어 모듈(11); 및 전류가 제 2 공급 전압에서 공급되도록, 제 2 공급 경로(B)를 거쳐 제어기(1)의 제 2 공급 전압 접속부(121) 및/또는 제어기(1)의 제 2 접지 접속부(122)에 연결되는 제 2 제어 모듈(12)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 제 2 공급 경로(B)는 작동 신호(1-1)에 기초하여 제 2 공급 경로(B)를 턴오프하거나 턴온하도록 설계되는 회로 모듈(13)을 포함한다.

Description

차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기{CONTROLLER FOR A MULTI-VOLTAGE ON-BOARD POWER SUPPLY SYSTEM IN A VEHICLE}
본 발명은 제 1 항의 전제부에 따른 차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기와 제 14 항의 전제부에 따른 차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기의 작동 방법에 관한 것이다.
다전압 온-보드 전원 공급 시스템은 자동차, 트럭, 열차 등과 같은 차량 내에 종종 설치된다. 다전압 온-보드 전원 공급 시스템은 일반적으로, 제 1 공급 전압에서 동작되는 제 1 서브시스템과 제 2 공급 전압에서 동작되는 제 2 서브시스템을 포함한다. 특히, 이러한 경우에 자동차용 12 V 서브시스템과 48 V 서브시스템이 알려져 있다.
두 개의 서브시스템 중 하나 또는 양자 모두의 서브시스템에 의하여 작동되는 펌프와 같은 컴포넌트를 제어하기 위하여, 일반적으로 제 1 제어 모듈과 제 2 제어 모듈을 포함하는 제어기가 제공된다. 제 1 제어 모듈은 일반적으로 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 1 공급 전압에서 동작하도록 설계되고 제 2 제어 모듈은 일반적으로 제 2 공급 전압에서 동작하도록 설계된다. 이를 위하여, 제 1 제어 모듈은 제 1 공급 전압에서 전류가 공급되도록, 제 1 공급 경로를 통해 제어기의 제 1 공급 전압 접속부 및/또는 제어기의 제 1 접지 접속부에 연결된다. 같은 방식으로, 제 2 공급 전압에서 전류가 공급되도록, 제 2 제어 모듈은 제 2 공급 경로를 통해 제어기의 제 2 공급 전압 접속부 및/또는 제어기의 제 2 접지 접속부에 연결된다. 변환된 각각의 공급 전압이 제어 모듈로 급전되도록, 전압 변압기는 양자의 공급 경로에 제공될 수 있다.
제어 신호를 서로 교환하기 위하여, 두 개의 제어 모듈은 제어 신호 경로를 통해 상호접속될 수 있다.
차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템을 위한 일반적인 제어기의 한 가지 문제점은 순시 전류가 다전압 온-보드 전원 공급 시스템 내에, 예를 들어 상기 제어 신호 경로에 발생할 수 있다는 점인데, 순시 전류는 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 유닛들, 특히 제어기의 유닛들에 손상을 주거나 파괴할 수 있다. 추가적으로, 일정하게 인가되는 제 1 공급 전압 및 제 2 공급 전압에는 누설 전류가 발생할 수 있는데, 이것은 예를 들어, 전기화학적 이동(migration)(습기)에 의하여 더 심해질 수 있고, 위와 유사하게 다전압 온-보드 전원 공급 시스템, 특히 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기에 손상을 입힐 수 있다.
그러므로 본 발명의 내재되는 목적은 차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템이 더욱 신뢰성있게 동작하게 하도록 보장하는 것이다.
본 발명에의 제 1 양태에 따르면, 이러한 목적은 제 1 항의 특징을 가지는 제어기에 의하여 달성된다. 또한, 이러한 목적은 제 14 항의 특징을 가지는 차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기의 작동 방법에 의하여, 본 발명의 제 2 양태에 따라 달성된다. 유리한 개발예의 특징들은 종속항에 표시된다.
본 발명의 제 1 양태의 제어기에서, 제 2 공급 경로는, 제어 신호에 따라서 제 2 공급 경로를 선택적으로 차단하거나 제 2 공급 경로를 통전 상태로 스위칭하도록 설계되는 스위칭 모듈을 포함한다.
제 2 공급 경로가 차단되면, 제 2 제어 모듈에는 전류가 공급되지 않는다. 상기 경로가 스위칭 모듈에 의하여 차단되면, 제 2 공급 경로에는 전류가 흐르지 않는다. 제 2 공급 경로가 차단되면, 제 2 공급 전압은 제 2 제어 모듈에 인가되지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 단락, 누설 전류 또는 유사한 고장이 제어기에 발생하는 것이 방지된다. 추가적으로, 제어기의 컴포넌트들은 작은 디자인으로 설계될 수 있고, 이것은 제어기 비용이 감소될 수 있게 한다. 제 2 공급 경로를 차단하기 위한 장치가 존재하기 때문에, 전기화학적 이동에 의해 야기되는 누설 전류와 같이 앞서 언급된 고장들에 대해 다른 방식으로 보호하는 재료 및 컴포넌트들을 더욱 절약할 수 있다. 전체적으로, 본 발명에 따르는 제어기를 이용하여 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 신뢰가능한 동작이 이루어질 수 있다.
스위칭 모듈에 의하여 제 2 공급 경로가 통전 상태로 스위칭되면, 전류는 제 2 공급 전압에서 제 2 공급 접속부를 통해 제 2 제어 모듈로 급전될 수 있다. 스위칭 모듈은 최소의 통전 손실이 발생하거나 통전 손실이 발생하지 않게 하는 방식으로 설계되는 것이 바람직하다.
스위칭 모듈은 기존의 제어기에 간단한 방식으로 설치될 수 있으며 또는 제어기의 설계 시에 고려될 수도 있다. 스위칭 모듈은 저비용으로 제어기에 설치될 수 있다. 제어 신호는, 특히 본질적으로 로직(logic)이 없는 방식으로, 즉 신호 평가가 없이 생성될 수 있으며, 좀 더 상세하게 후술될 것이다. 따라서 본 발명은 간단한 수단을 통해 훨씬 더 신뢰가능하게 동작하는 다전압 온-보드 전원 시스템을 얻는다.
본 발명에 따른 제어기의 컴포넌트들은 상세히 후술된다:
본 발명에 따른 제어기는 차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템에서 사용되도록 설계된다. 예를 들어, 이것은, 제 1 공급 전압 및/또는 제 2 공급 전압에서 동작되는 펌프와 같은 컴포넌트를 제어하는 역할을 한다. 제 2 공급 전압은 일반적으로 제 1 공급 전압보다 높다. 제 1 공급 전압은, 예를 들어 12 V이고 제 2 공급 전압은 48 V이다. 두 공급 전압 모두는 DC 전압인 것이 바람직하다.
제 1 및/또는 제 2 서브시스템에 의하여 작동되는 컴포넌트를 제어하기 위하여, 제어기는 제 1 공급 전압에서 동작하도록 설계될 수 있는 상기 제 1 제어 모듈과 제 2 공급 전압에서 동작하도록 설계될 수 있는 상기 제 2 제어 모듈을 포함한다.
제 1 제어 모듈에 제 1 공급 전압의 전류가 공급될 수 있도록 제 1 제어 모듈을 제어기의 제 1 공급 전압 접속부 및/또는 제어기의 제 1 접지 접속부로 연결시키는 제 1 공급 경로가 제어기에 제공된다. 제어기의 정상 동작 시에, 제 1 공급 전압은, 예를 들어 제 1 공급 전압 접속부로 인가되어 전류가 제 1 공급 전압에서 제 1 공급 전압 접속부를 거쳐 제 1 제어 모듈로 급전되게 한다. 예를 들어 고장이 발생하는 경우 또는 제어기가 아이들 모드로 스위칭되거나 스위치오프되는 경우에, 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압 도 역시 제 1 공급 전압과 상이할 수 있다. 제 1 공급 전압은, 예를 들어 DC 전압이고, 예를 들어 약 12 V이다. 전압 변압기, 특히 DC 전압 변압기는 제 1 공급 경로에 제공되어, 변환된 제 1 공급 전압이 제 1 공급 경로를 통해 제 1 제어 모듈로 급전될 수 있게 할 수 있다.
더욱이, 제 2 제어 모듈에 제 2 공급 전압의 전류가 공급될 수 있도록 제 2 제어 모듈을 제어기의 제 2 공급 전압 접속부 및/또는 제어기의 제 2 접지 접속부로 연결시키는 제 2 공급 경로가 제어기에 제공된다. 제어기의 정상 동작 시에, 제 2 공급 전압은, 예를 들어 제 2 공급 전압 접속부로 인가되어 전류가 제 2 공급 전압에서 제 2 공급 전압 접속부를 거쳐 제 2 제어 모듈로 급전되게 한다. 그러나, 예를 들어 고장 시에는 제 2 공급 전압 접속부에 인가된 전압도 역시 제 2 공급 전압과 상이할 수 있다. 제 2 공급 전압은, 예를 들어 DC 전압이고, 예를 들어 약 48 V이다. 전압 변압기, 특히 DC 전압 변압기는 이와 유사하게 제 2 공급 경로에 제공되어, 변환된 제 2 공급 전압이 제 2 공급 경로를 통해 제 2 제어 모듈로 급전될 수 있게 할 수 있다.
제어기는, 예를 들어 제 1 제어 모듈 및 제 2 제어 모듈 모두가 통합되는 하우징을 포함한다. 두 개의 공급 전압 접속부 및 두 개의 접지 접속부는, 제어기가 제 1 공급 전압과 제 2 공급 전압을 수신할 수 있는 인터페이스를 형성한다. 두 개의 접지 접속부들은, 예를 들어 하우징에서 서로 공간적으로 분리되게 배치되지만, 제어기 밖에서는 동일한 접지, 예를 들어 차량 접지에 연결된다.
제 1 제어 모듈은 반드시 집적된 모듈로서 설계될 필요가 없고, 하나 이상의 제 1 제어 소자 및 추가적으로 서로 공간적으로 분리되게 배치될 수 있는 제 1 컴포넌트를 포함할 수 있다. 이러한 내용은 제 2 제어 모듈에도 마찬가지로 적용된다.
제 1 제어 모듈은, 예를 들어 마이크로콘트롤러를 포함한다. 제 2 제어 모듈은, 예를 들어 로컬 상호접속 네트워크(Local Interconnect Network; LIN) 송수신기와 같은 제어 신호 송수신기를 포함한다. 제어 신호 송수신기와 함께, 제 2 제어 모듈은, 예를 들어 추가적인 컴포넌트를 포함하지 않고, 특히 추가적 마이크로콘트롤러를 포함하지 않는다.
제 1 제어 모듈과 제 2 제어 모듈은 적어도 하나의 제어 신호 경로를 통해 상호접속됨으로써, 제어 신호가 제 1 제어 모듈로부터 제 2 제어 모듈로 송신될 수 있게 하거나 및/또는 제어 신호가 제 2 제어 모듈로부터 제 1 제어 모듈로 송신될 수 있게 할 수 있다.
제 1 공급 전압과 제 2 공급 전압은 각각의 경우에 DC 전압인 것이 바람직하다. 제 1 공급 경로와 제 2 공급 경로 모두는 각각의 경우에, 변환된 공급 전압이 제 1 제어 모듈의 제 1 컴포넌트 및/또는 제 2 제어 모듈의 제 2 컴포넌트로 제공될 수 있도록 하나 이상의 DC 전압 변압기를 포함할 수 있다. 이러한 타입의 DC 전압 변압기는 관련된 공급 경로 내에 설치되는 대신에, 제 1 제어 모듈의 일부로서 또는 제 2 제어 모듈의 일부로서 설계될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 제 2 공급 경로는, 제 2 공급 전압에서의 전력 공급을 방지하거나 보장하기 위하여, 제어 신호에 따라 제 2 공급 경로를 선택적으로 차단하거나 또는 제 2 공급 경로를 통전 상태로 스위칭하는 스위칭 모듈을 포함한다. 제 2 공급 경로가 차단되면, 전류는 제 2 제어 모듈로 공급되지 않는다. 스위칭 모듈은, 제 2 공급 전압 접속부와 제 2 제어 모듈의 공급 입력부 사이에 위치되는 제 2 공급 경로의 일부에, 및/또는 제 2 제어 모듈의 공급 출력부와 제 2 접지 접속부 사이에 위치되는 제 2 공급 경로의 제 2 부분에 설치될 수 있다. 모든 경우에, 스위칭 모듈에 의하여 제 2 공급 경로가 비활성화되면 제 2 공급 경로를 통한 전류 흐름이 방지되고, 활성화되면 제 2 공급 경로를 통해 전류 흐름이 보장된다.
스위칭 모듈은, 예를 들어 제어 신호에 따라 활성 상태 또는 비활성 상태를 취하도록 설계되는데, 제 2 공급 경로는 제 2 공급 전압에서의 전력 공급이 보장되도록 활성 상태에서 통전 상태로 스위칭되고, 제 2 공급 경로는 제 2 공급 전압에서의 전력 공급이 금지되도록 스위칭 모듈의 비활성 상태에서 차단된다. 스위칭 모듈의 이러한 기능은, 예를 들어 제어 신호를 수신할 제어 신호 입력단을 포함하고 제어 신호에 따라 스위칭하도록 설계되는 제어가능 스위치에 의하여 보장될 수 있다. 제어가능 스위치는, 예를 들어 p-채널 MOSFET, 또는 그 외의 트랜지스터 타입의 MOSFET이다. 제어가능 스위치는, 활성 상태에서 손실이 최소로 발생하거나 아예 발생하지 않게 하기 위하여 낮은 통전 저항을 가지는 것이 바람직하다. 통전 손실은, 전류가 스위칭 모듈을 포함하는 제 2 공급 경로를 통해 제 2 공급 전압에서 제 2 제어 모듈로 급전되는 경우 발생한다. 그러면 이러한 전류는 제어가능 스위치를 통해서도 흐른다.
본 발명에 따른 제어기의 다른 바람직한 실시예가 후술된다. 이러한 바람직한 실시예들의 추가적인 피쳐들은 이들이 서로 대안적인 것이라고 명확하게 기술되지 않는 한, 서로 그리고 전술된 선택적인 피쳐들과 결합되어 추가적인 실시예를 형성할 수 있다.
하나의 바람직한 실시예에서, 제어기는 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압에 따라서 제어 신호를 생성하도록 설계된다.
만일, 예를 들어 제 1 공급 전압, 즉 12 V가 제 1 공급 전압 접속부에 인가된다면, 제어기는 제 2 공급 전압에서의 제 2 제어 모듈에 대한 전력 공급을 보장하기 위하여, 스위칭 모듈이 제 2 공급 경로를 차단하지 않는 반면 이것을 통전 상태로 스위칭하도록 제어 신호를 생성하는 것이 바람직하다.
예를 들어 고장이 생기고 및/또는 제어기가 아이들 모드로 스위칭되어서 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압이 제 1 공급 전압과 다르다면, 제어기는 제 2 공급 전압에서 제 2 제어 모듈에 대한 전력 공급을 보장하기 위하여, 스위칭 모듈이 제 2 공급 경로를 차단하도록 제어 신호를 생성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압에 따라 제어기에 의하여 제어 신호를 생성하는 것은, 상세히 후술되는 바와 같이 트랜지스터를 사용하여 간단한 방식으로 구현될 수 있다. 이러한 실시예는, 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압이 제 1 공급 전압, 예를 들어 12 V와 상이한 경우 제 2 공급 경로가 자동적으로 차단될 수 있다는 장점을 어느 경우에도 제공한다. 만일, 예를 들어 제 1 제어 모듈이 제 1 공급 전압을 스위칭 오프함으로써 아이들 모드로 스위칭된다면, 즉 제 1 공급 전압 접속부의 전압이 약 0 V가 된다면, 이와 같이 아이들 모드로 스위칭하는 동작은 제 2 공급 경로가 자동적으로 차단되는 결과를 가져온다. 이러한 방식으로, 단락 회로 및/또는 부유 전류 또는 누설 전류가 제 2 제어기에서 발생되지 않는다는 것이 자동적으로 보장된다. 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압에 따라서 제어 신호를 생성하는 동작은, 본질적으로 "무로직(logic-free)" 방식으로, 즉 신호 평가가 없이 수행될 수 있다. 이러한 동작은, 예를 들어 제어기에서, 제 1 공급 전압이 제 1 공급 전압 접속부에 인가되는 경우 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압과 제 1 공급 전압 사이의 전위차가 스위칭 모듈이 제 2 공급 경로를 차단하고, 및 이것을 통전 상태로 스위칭하여 제 2 제어 모듈에 제 2 공급 전압의 전류가 공급될 수 있게 하는 스위칭 기술에 의하여 보장된다.
추가적인 바람직한 실시예에서, 제어기는 고장 신호 및/또는 불량 공급 전압에 따라 제어 신호를 생성하도록 설계되고, 불량 공급 전압은:
- 제 1 제어 모듈이 제 1 접지 접속부에 더 이상 연결되지 않는 조건;
- 제 2 제어 모듈이 제 2 접지 접속부에 더 이상 연결되지 않는 조건;
- 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 1 서브시스템 및/또는 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 2 서브시스템에 단락 회로가 존재하는 조건 - 제 1 서브시스템은 제 1 공급 전압에서 동작되고 제 2 서브시스템은 제 2 공급 전압에서 동작됨 -; 또는
- 제 1 접지 접속부와 제 2 접지 접속부 사이의 전위차가 임계 값을 초과하는 조건 중 적어도 하나가 만족되는 경우 발생한다.
제어기는 이러한 타입의 불량 공급 전압을 검출하고 및/또는 이러한 타입의 고장 신호를 수신하도록 평가 유닛을 포함할 수 있다. 불량 공급 전압을 검출하고 및/또는 고장 신호를 생성 또는 수신하기 위하여, 이러한 타입의 평가 유닛은 제 1 공급 전압 접속부, 제 2 공급 전압 접속부, 제 1 접지 접속부 및/또는 제 2 접지 접속부로 연결될 수 있다.
불량 공급 전압은, 예를 들어 제 1 제어 모듈 및/또는 제 2 제어 모듈이 접지에 더 이상 연결되지 않는 경우에 발생한다. 이러한 경우는 "접지 휴지(ground break)" 또는 "접지 손실(ground loss)"라고도 불린다. 또한, 불량 공급 전압은 단락 회로가 제 1 서브시스템 및/또는 제 2 서브시스템에서 발생하거나 및/또는 두 개의 접지 접속부들 사이의 전위차가 예를 들어 +/- 1 V와 같은 임계 값을 초과하는 경우에 발생한다. 후자의 고장 케이스는 "접지 오프셋(ground offset)"이라고도 불린다. 임계 값의 크기는 사전에 정의될 수 있다.
제어기는, 예를 들어 불량 공급 전압이 발생하는 경우에, 제 2 공급 전압이 제 2 제어 모듈로 공급되지 않도록 하기 위하여 스위칭 모듈이 제 2 공급 경로를 차단하게 하는 방식으로 스위칭 모듈에 대한 제어 신호를 생성한다. 만일 불량 공급 전압과 고장 신호가 발생하지 않으면, 제어기는 예를 들어 스위칭 모듈이 제 2 공급 경로를 통전 상태로 스위칭하여 제 2 제어 모듈에 제 2 공급 전압에서 전류가 공급되도록 하는 방식으로 제어 신호를 생성한다.
다전압 온-보드 전원 공급 시스템을 모니터링하도록 모니터링 유닛이 제공된다. 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 모니터링 유닛은 고장 신호를 예를 들어 제어기로 공급한다. 모니터링 유닛은, 예를 들어 제어기 내의 제 2 공급 전압이 비활성화되어야 하거나 제어기 내의 제 2 공급 전압이 비활성화되는 것이 적합한 상태가 발생하는 경우, 고장 신호를 생성한다. 예를 들어, 제어기는 고장 신호를 수신할 때에, 제어 신호가 스위칭 모듈이 제 2 공급 경로를 차단하게 하도록 하는 방식으로 상기 제어 신호를 생성한다.
전술된 실시예들은 서로 결합될 수도 있다. 제어기는, 예를 들어 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압뿐만 아니라 불량 공급 전압 및/또는 고장 신호에 따라서 스위칭 모듈에 대한 제어 신호를 생성하도록 설계된다. 예를 들어, 제어기는, 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압이 제 1 공급 전압과 다르지 않고, 임의의 타입의 불량 공급 전압이 발생하지 않으며 고장 신호가 존재하지 않는 경우에만 제 2 공급 경로가 스위칭 모듈에 의하여 통전 상태로 스위칭되도록 제어 신호를 생성한다. 불량 공급 전압이 발생하거나 및/또는 제 2 공급 경로의 비활성화가 필요하거나 적합하다고 고장 신호가 표시하거나 및/또는 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압이 제 1 공급 전압과 다른 경우에, 제어기는 스위칭 모듈이 제 2 공급 경로를 차단하여 제 2 제어 모듈에 제 2 공급 전압에서의 전류가 공급되지 않도록 하는 방식으로 스위칭 모듈에 대한 제어 신호를 생성한다.
제어기의 다른 바람직한 실시예에서, 스위칭 모듈은, 제어 신호를 수신하도록 제어 신호 경로를 통해 제 1 공급 전압 접속부에 연결된다. 이러한 실시예에서, 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압은 제어 신호에 직접적으로 작용하기 때문에 스위칭 모듈의 상태 에도 직접적으로 작용한다.
제어 신호 경로는, 예를 들어 트랜지스터 제어 입력단, 전력 신호 입력단 및 전력 신호 출력단을 가지는 트랜지스터를 포함한다. 트랜지스터 제어 입력단은, 예를 들어 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압이 트랜지스터를 제어하도록 제 1 공급 전압 접속부에 연결된다. 트랜지스터의 전력 신호 출력단은, 예를 들어 제 2 접지 접속부에 연결되고, 전력 신호 입력단은 제 2 공급 전압 접속부와 스위칭 모듈 모두에 연결되어 제어 신호를 스위칭 모듈로 공급한다. 그러므로 제어기의 트랜지스터는 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압에 따라 스위칭 모듈에 대한 제어 신호를 생성한다.
트랜지스터는, 예를 들어, 제 1 공급 전압 접속부에 제 1 공급 전압이 인가되는 경우 트랜지스터에 의하여 생성된 제어 신호가 스위칭 모듈이 제 2 공급 경로를 통전 상태로 스위칭하도록 하는 방식으로, 그리고 제 1 공급 전압 접속부의 전압과 제 1 공급 전압 사이에 차이가 발생하는 경우 트랜지스터에 의하여 생성된 제어 신호가 스위칭 모듈이 제 2 공급 경로를 차단하게 하는 방식으로, 제어 신호 경로에 배치된다.
언급된 바와 같이, 본 발명에 따르는 제어기의 바람직한 실시예에서, 스위칭 모듈은 제어가능 스위치를 포함하고, 제어가능 스위치는 제어 신호를 수신하는 제어 신호 입력단을 포함하고 제어 신호에 따라서 스위칭되도록 설계되는 것이 바람직하다. 제어가능 스위치는, 예를 들어 p-채널 MOSFET과 같은 트랜지스터이고, 낮은 통전 저항을 가짐으로써 제 2 제어 모듈이 제 2 공급 경로를 통해 전류를 수신하는 경우 통전 손실이 거의 없어질 수 있게 하는 것이 바람직하다.
더욱이, 제어가능 스위치는, 예를 들어 전류 신호 입력단과 전류 신호 출력단을 포함하고, 전류 신호 입력단은 제 2 공급 전압 접속부에 연결되는 것이 바람직하고 전류 신호 출력단은 제 2 제어 모듈의 공급 입력부에 연결되는 것이 바람직하다. 또는, 전류 신호 입력단이 제 2 제어 모듈의 공급 출력부에 연결되고 전류 신호 출력단이 제 2 접지 접속부에 연결된다.
제어가능 스위치를 가지는 스위칭 모듈은, 제 2 공급 전압 접속부와 제 2 제어 모듈의 공급 입력부 사이에 위치되는 제 2 공급 경로의 일부에, 또는 제 2 제어 모듈의 공급 출력부와 제 2 접지 접속부 사이에 위치되는 제 2 공급 경로의 제 2 부분에 포함될 수도 있다. 제 2 제어 모듈은 제 2 공급 전압(또는 변환된 제 2 공급 전압)에서 공급 입력부를 통해 전류를 수신하고, 제어 모듈은 공급 출력부를 통해 전류를 출력한다.
그러나, 제어가능 스위치를 가지는 스위칭 모듈은 제 2 공급 경로의 상기 제 1 부분에, 즉 제 2 공급 전압 접속부와 제 2 제어 모듈의 공급 입력부 사이에 연결되는 것이 바람직하다. 제 2 공급 경로가 스위칭 모듈에 의하여 차단되면, 제 2 공급 전압이 제 2 제어 모듈에 공급되지 않는다는 것이 보장된다. 또한, 스위칭 모듈의 제어가능 스위치는 제 2 공급 전압 접속부에 인접하게 배치되어, 제 2 공급 경로가 차단되는 경우 제 2 공급 전압 접속부에 인가된 전압이 제어기의 다른 영역이 아니라 제 2 공급 전압 접속부의 인접 영역에만 인가되게 하는 것이 바람직하다. 그러므로 제어가능 스위치의 전류 신호 입력단과 제 2 공급 전압 접속부 사이의 거리는 예를 들어 1 cm보다 짧은 것이 바람직하다.
다른 바람직한 실시예에서, 제어기의 트랜지스터의 전력 신호 입력단은 예를 들어 제 1 옴 저항을 통해 스위칭 모듈의 제어가능 스위치의 제어 신호 입력단에 연결된다. 제어 신호 입력단은, 예를 들어 제 2 옴 저항을 통해 제 2 공급 전압 접속부에 연결되는 것이 더 바람직하다. 두 개의 옴 저항은 분압기를 형성하고, 두 개의 옴 저항들 사이에 인가되는 전압은 제어가능 스위치에 대한 제어 신호를 나타낸다.
그러므로 제어가능 스위치는 두 개의 옴 저항들 사이에 인가되는 전압에 따라서 스위칭되는 것이 바람직하다. 인가되는 전압 값은 궁극적으로 제 1 공급 전압 접속부에 인가되는 전압에 의하여 결정되는데, 이것은 후자의 전압이 트랜지스터를 제어하여 두 개의 옴 저항을 통해 흐르는 전류를 제어하기 때문이다. 트랜지스터가 활성화되는 경우, 두 개의 옴 저항은 직렬 연결되고 제 2 공급 전압 접속부에 인가되는 전압은 두 개의 옴 저항을 통해 강하된다. 두 개의 옴 저항 중 적어도 하나는 고-임피던스 저항이어서 트랜지스터가 활성화되는 경우 통전 손실이 이상적으로는 발생하지 않게 하는 것이 바람직하다. 트랜지스터가 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압 때문에 비활성화된다면, 전류가 두 개의 옴 저항을 통해 흐르지 않게 되어 제어가능 스위치가 두 개의 옴 저항들 사이에 인가된 전압 때문에 제 2 공급 경로를 차단하게 된다. 이러한 경우에, 전류는 제 2 공급 경로를 통해서 흐르지 않는다.
옴 저항 대신에, 그 외의 임피던스 타입이 상기 분압기를 형성하도록 제공될 수도 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 제 1 제어 모듈은, 제 2 제어 모듈에 제 1 제어 신호를 공급하고 및/또는 제 2 제어 모듈로부터 제 2 제어 신호를 수신하도록, 적어도 하나의 제어 신호 경로를 통해 제 2 제어 모듈에 연결되는, 제어 신호 송수신기, 예를 들어 로컬 상호접속 네트워크(LIN) 송수신기를 포함한다. 그러므로 제 1 제어 모듈과 제 2 제어 모듈은 적어도 하나의 제어 신호 경로를 통해 통신하도록 상호접속될 수 있다. 본 발명에 따른 제어기의 추가적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 제어 모듈 모두 그리고 적어도 하나의 제어 신호 경로도 역시 제어기의 하우징 내에 통합될 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 전술된 목적은 독립항인 제 14 항의 특징을 가지는 차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기의 작동 방법에 의하여 달성된다.
본 발명의 제 2 양태의 방법은 본 발명의 제 1 양태의 제어기와 같은 장점들을 가진다. 이러한 방법의 바람직한 실시예들은 특히 종속항에 정의되는 바와 같은 전술된 본 발명의 제 1 양태의 제어기의 바람직한 실시예에 대응한다.
특히 바람직한 실시예에서, 제어 신호는 제 1 공급 전압 접속부에 인가된 전압에 따라 생성된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 다른 바람직한 실시예에서, 제어 신호는 고장 신호 및/또는 불량 공급 전압에 따라 생성된다. 불량 공급 전압의 예와 고장 신호의 생성의 예는 이미 전술되었다.
본 발명의 다른 특징과 장점들은 도면을 참조하여 예시적인 실시예들의 후속하는 설명에서 설명된다.
도면에서:
도 1 은 일 예로서, 본 발명의 제 1 양태에 따르는 제어기의 제 1 실시예를 개략적으로 도시한다; 그리고
도 2 는 일 예로서, 도 1 에 도시되는 제어기의 구현예의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 1 은 일 예로서, 제어기(1)의 제 1 실시예를 개략적으로 도시한다. 제어기(1)는 자동차와 같은 차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템에서 사용되도록 제공된다. 다전압 온-보드 전원 공급 시스템은, 예를 들어 자동차의 공지된 12 V/48 V 다전압 온-보드 전원 공급 시스템이다.
제어기(1)는 제 1 제어 모듈(12 V)(11) 그리고 제 2 제어 모듈(48 V)(12)을 포함한다. 제어 모듈(11 및 12) 양자 모두는 제어기(1)의 하우징(17) 내에 배치된다. 복수 개의 접속부가 하우징(17)에 제공된다. 제 1 공급 전압은 제 1 공급 전압 접속부(111)와 제 1 접지 접속부(112)를 통해 제어기(1)로 공급된다. 제어기(1)의 정상 동작 시에, 예를 들어 12 V의 제 1 공급 전압이 제 1 공급 전압 접속부(111)에 인가된다.
예를 들어 48 V의 제 2 공급 전압은 제 2 공급 전압 접속부(121)와 제 2 접지 접속부(122)를 통해 제어기(1)로 연결된다. 접지 접속부(112 및 122) 양자 모두는 예를 들어 제어기(1) 밖에서, 즉 하우징(17) 박에서 공통 접지 접속부, 예를 들어 차량 접지에 연결된다.
또한, 제 1 제어 모듈(11)이 신호를 출력하고 및/또는 신호를 수신하는 제 1 제어 신호 인터페이스(113)가 제공된다. 또한, 제 2 제어 모듈(12)이 신호를 출력하고 및/또는 신호를 수신하는 제 2 제어 신호 인터페이스(123)가 제공된다. 제 1 제어 모듈(11)과 제 2 제어 모듈(12)은 적어도 하나의 제어 신호 경로(1112)를 통해 상호접속됨으로써, 제 1 제어 모듈(11)이 제 1 제어 신호를 제 2 제어 모듈(12)로 공급할 수 있고 및/또는 제 2 제어 모듈(12)로부터 제 2 제어 신호를 수신할 수 있게 한다.
제 1 공급 경로(A)와 제 2 공급 경로(B)는 각각의 경우에 두 개의 제어 모듈(11 및 12)에 각각의 동작을 위하여 필요한 전류를 공급하기 위하여 제공된다.
제 1 공급 경로(A)는 제 1 제어 모듈(11)을 제 1 공급 전압 접속부(111) 및 제 1 접지 접속부(112)에 연결한다. 제 1 공급 전압의 전류가 이러한 제 1 공급 경로(A)를 통해 제 1 제어 모듈(11)로 공급된다.
제 2 공급 경로(B)는 제 2 제어 모듈(12)을 제 2 공급 전압 접속부(121) 및 제 2 접지 접속부(122)에 연결한다. 제어기(1)의 정상 동작 시에, 제 2 공급 전압의 전류가 제 2 공급 경로(B)를 통해 제 2 제어 모듈(12)로 공급된다.
전류를 수신하고 출력하기 위하여, 제 1 제어 모듈(11)은 제 1 공급 전압 접속부(111)에 인가된 전압이 제 1 공급 경로(A)를 통해 급전되는 제 1 공급 입력부(114)와 제 1 공급 경로(A)를 통해 제 1 접지 접속부(112)로 연결되는 제 1 공급 출력부(115)를 포함한다. 이와 유사하게, 전류를 수신하고 출력하기 위하여, 제 2 제어 모듈(12)은 제 2 공급 경로(B)를 통해 제 2 공급 전압 접속부(121)로 연결되는 공급 입력부(124)와 제 2 공급 경로(B)를 통해 제 2 접지 접속부(122)로 연결되는 공급 출력부(125)를 포함한다.
각각의 경우에, 제어 모듈(11 및 12)에 변환된 공급 전압을 공급하기 위하여 하나 이상의 전압 변압기가 공급 경로(A 및 B)에 역시 제공될 수 있다. 그러나, 이러한 전압 변압기는 도면에는 도시되지 않는다.
제어기(1)는 제 2 공급 경로(B)에 배치된 스위칭 모듈(13)을 더 포함한다. 제어 신호(1-1)에 따라서, 스위칭 모듈(13)은 선택적으로 제 2 공급 경로(B)를 차단하거나 또는 제 2 공급 경로(B)를 통전 상태로 스위칭하여 제 2 공급 전압에서의 전력 공급을 방지하거나 보장한다. 스위칭 모듈(13)에 의하여 제 2 공급 경로(B)가 비활성화되면, 전류가 제 2 공급 경로(B)를 통해 흐르지 않는다.
제어 신호(1-1)를 수신하기 위하여, 제어기(1)는 스위칭 모듈(13)이 제어 신호(1-1)를 수신할 수 있도록 제 1 공급 전압 접속부(111)에 연결되는 제어 신호 경로(C)를 포함한다. 이것에 대해서는 도 2 에 도시되는 예를 사용하여 상세히 후술된다.
도 2 는 도 1 에 도시되는 제어기(1)의 구현형태의 일 예를 도시하는데, 제어기(1)의 동일한 컴포넌트들은 동일한 참조 번호로 표시된다.
도 2 에 따른 실시예에서, 스위칭 모듈(13)은 제어가능 스위치(131)(이하 간단히 '스위치(131)'라고 지칭됨)를 포함한다. 스위치(131)는 제어 신호(1-1)에 따라서 스위칭된다. 활성 상태에서, 스위치(131)는 제 2 공급 경로(B)를 통전 상태로 스위칭하여 제 2 공급 경로(B)를 통한 전력 공급이 보장되게 한다. 활성 상태에서, 제 2 제어 모듈(12)은 이에 따라 제 2 공급 전압 접속부(121)에 인가된 전압에서 전류를 수신한다. 비활성화된 상태에서, 스위치(131)는 제 2 공급 경로(B)를 차단한다. 이를 통하여 제 2 공급 경로(B)를 통한 전류 흐름이 방지되어, 제 2 제어 모듈(12)에는 전류가 공급되지 않는다. 그러므로 제 2 공급 전압 접속부(121)에 인가된 전압은 제 2 공급 입력부(124)에도 인가되지 않는다.
도 2 에 도시되는 예에서, 제어가능 스위치(131)는 p-채널 MOSFET이다. 그러나, 원리 상, 스위칭 모듈(13)의 기능을 구현하기 위하여 다른 트랜지스터 타입도 고려될 수 있다. 하지만, 사용되는 스위치/트랜지스터는 활성 상태에서 손실이 최소로 발생하거나 이론적으로 아예 발생하지 않게 하기 위하여 낮은 통전 저항을 가지는 것이 적합하다.
제어가능 스위치(131)는 제어 신호(1-1)에 의하여 제어된다. 도 2 에 도시되는 예에서, 제어 신호(1-1)는 제어 신호 경로(C)를 통해 스위칭 모듈(13), 즉 제어가능 스위치(131)로 연결된다. 제어 신호 경로(C)는 스위칭 모듈(13)을 제 1 공급 전압 접속부(111)로 연결한다. 다르게 말하면, 제어기(1)는 제 1 공급 전압 접속부(111)에 인가된 전압에 따라서 제어 신호(1-1)를 생성한다.
제어 신호 경로(C)는 트랜지스터 제어 입력단(14-1), 전력 신호 출력단(14-3) 및 전력 신호 입력단(14-2)을 가지는 트랜지스터(14)를 포함한다. 트랜지스터 제어 입력단(14-1)은 제 1 다이오드(116)를 통해 제 1 공급 전압 접속부(111)로 연결된다. 전력 신호 출력단(14-3)은, 예를 들어 도 2 에 도시된 바와 같이 제 2 공급 경로(B)를 통해 제 2 접지 접속부(122)에 연결된다. 트랜지스터(14)의 전력 신호 입력단(14-2)은 제 1 옴 저항(15)을 통해 제어가능 스위치(131)의 제 1 제어 신호 입력단(131)에 연결된다. MOSFET의 경우, 제어 신호 입력단(113-1)은 게이트 접속부이다. 제어 신호 입력단(113-1)은 제 2 옴 저항(133)을 통해 제 2 공급 전압 접속부(121)로 연결된다. 제어가능 스위치(131)의 전류 신호 입력단(131-1)은 이와 유사하게 제 2 공급 전압 접속부(121)에 연결된다. MOSFET의 경우, 전류 신호 입력단(131-2)은 예를 들어 소스 접속부이다. 스위치(131)의 전류 신호 출력단(131-3)은 제 2 제어 모듈의 공급 입력부(124)에 연결된다. MOSFET의 경우, 전류 신호 출력단(131-3)은 예를 들어 드레인 접속부이다.
트랜지스터(14)는, 예를 들어 npn-트랜지스터와 같은 바이폴라 트랜지스터이다. 이러한 경우에, 트랜지스터 제어 입력단(14-1)은 베이스 접속부이고, 전력 신호 출력단(14-3)은 이미터 접속부이며, 전력 신호 입력단(14-2)은 콜렉터 접속부이다.
예를 들어 12 V의 제 1 공급 전압이 제 1 공급 전압 접속부(111)에 연결된다면, 트랜지스터(14)가 활성화된다. 그러므로 제 2 공급 전압 접속부(121)에 인가된 전압에 의하여 생성되는 전류는 제 1 옴 저항(15)과 제 2 옴 저항(133)을 통해 흐른다. 두 개의 옴 저항(15 및 133)은 제어 신호 입력단(131-1)의 전압을 사전 정의하는 분압기를 형성한다. 이러한 전압이 제어 신호(1-1)를 나타낸다.
트랜지스터(14)의 활성 상태 시에 두 개의 옴 저항(15 및 133)에 의하여 형성된 분압기를 통해 전압이 강하되기 때문에, 제어가능 스위치(131)가 활성화되고, 즉 제어 신호 입력단(131-1)에 인가된 전압에 따라 제 2 공급 경로(B)를 통전 상태로 스위칭한다. 그러면 제 2 공급 전압 접속부(121)에 인가된 전압을 가지는 전류는 제 2 공급 경로(B)를 통해 제 2 제어 모듈(12)로 공급된다. 제어기(1)의 정상 동작 시에, 이러한 전압은 제 2 공급 전압, 즉 예를 들어 48 V와 동일하다.
예를 들어 불량 공급 전압이 존재하고 및/또는 제어기(1)가 아이들 모드로 스위칭되기 때문에 제 1 공급 전압 접속부(111)에 인가된 전압이 제 1 공급 전압과 달라서, 예를 들어 약 0 V로 떨어진다면, 트랜지스터(14)는 닫힌다. 그러면 결과적으로 제어 신호 입력단(131-1)에 인가된 전압이 자동적으로 강하되거나 0 V가 되어, 제어가능 스위치(131)가 스위치오프되고 제 2 공급 경로를 차단한다. 이러한 상태에서는, 전류가 제 2 공급 경로를 통해 흐르지 않아서, 제 2 제어 모듈(12)에는 전류가 공급되지 않는다.
안전성을 높이기 위하여, 제 1 다이오드(116)가 제어 신호 경로(C)에 제공된다. 제 1 다이오드(116)는 트랜지스터(14)에 결함이 발생하는 경우에, 제 2 공급 전압 접속부(121)에 인가된 전압이 어느 경우에도 제 1 공급 전압 접속부(111)로 공급되지 않고, 다이오드(116)를 통해 강하되도록 보장한다.
도 2 에 도시되는 예에서, 제 1 제어 모듈(111)은 제어 신호 경로(1112)를 통해 제 2 제어 모듈(12)로 연결되는 제어 신호 송수신기(LIN)(118)를 포함한다. 제어 신호 송수신기(118)는 예를 들어 LIN 송수신기로서 설계된다. 제어 신호 송수신기(118)는 제 2 다이오드(117)를 통해 제 1 공급 전압 접속부(111)로 연결된다. 제 2 다이오드(117)는 제어 신호 송수신기(118)에 대한 역전압 보호 기능을 구현한다.
도 1 및 도 2 에 도시된 제어기(1)의 실시예는 12 V/48 V 다전압 온-보드 전원 공급 시스템에 대하여 설명되었다. 그러나, 본 발명은 이러한 타입의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템으로 한정되지 않는다; 그 대신에, 제 1 공급 전압과 제 2 공급 전압은 12 V 또는48 V가 아닌 다른 값을 가질 수도 있다.
더욱이, 도시된 실시예에서, 스위칭 모듈(13)은 제 2 공급 전압 접속부(121)와 제 2 제어 모듈(12)의 제 2 공급 입력부(124) 사이의 제 2 공급 경로(B)의 제 1 부분에 배치된다. 그러나, 스위칭 모듈(13)은 제 2 제어 모듈(12)의 제 2 공급 출력부(125)와 제 2 접지 접속부(122) 사이의 제 2 공급 경로(B)의 제 2 부분 에도 배치될 수 있고, 선택적으로 제 2 공급 경로(B)를 통전 상태로 스위칭하거나 이러한 포지션에서 제 2 공급 경로(B)를 차단할 수도 있다.
도 2 에 도시되는 전기장 효과 트랜지스터 대신에 또는 이에 추가하여, 스위칭 모듈(13)은 바이폴라 트랜지스터 또는 그 외의 트랜지스터 타입을 포함할 수도 있다. 이와 같이, 트랜지스터(14)는 바이폴라 트랜지스터보다는 전기장 효과 트랜지스터로서 설계될 수 있다.
도 1 및 도 2 에 도시되는 실시예에서, 제어기(1)가 제 1 공급 전압 접속부(111)에 인가된 전압에 따라서 제어 신호(1-1)를 생성한다고 설명했다. 그러나, 본 명세서의 전체에서 이미 강조한 바와 같이, 제어 신호(1-1)는 이와 같이 생성되는 것에 추가하거나 그 대신에, 제 1 공급 전압 접속부(111)의 전압, 불량 공급 전압 및/또는 고장 신호에 따라서, 제어기(1)에 의하여 생성될 수도 있다. 이를 위하여, 제어 디바이스(1)는 이러한 타입의 불량 공급 전압을 검출하고 및/또는 이러한 타입의 고장 신호를 수신하는 평가 유닛(도면에 미도시)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 불량 공급 전압은, 제 1 제어 모듈(11)이 제 1 접지 접속부(112)에 더 이상 연결되지 않거나, 제 2 제어 모듈(12)이 제 2 접지 접속부(122)에 더 이상 연결되지 않거나, 단락 회로가 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 1 서브시스템 및/또는 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 2 부분에 존재하거나, 및/또는 제 1 접지 접속부(112)와 제 2 접지 접속부(122) 사이의 전위차가 예를 들어 1 V의 임계 값을 초과하는 경우에 발생한다.
예를 들어 다전압 온-보드 전원 공급 시스템을 모니터링하기 위하여 모니터링 유닛(도면에 미도시)이 제공된다. 모니터링 유닛도 역시 제어기(1)의 하우징(17)에 설치될 수 있다. 또는, 모니터링 유닛은 하우징(1) 밖에 설치된다. 예를 들어, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 모니터링 유닛은 고장 신호를 제어기(1)로 공급한다. 모니터링 유닛은, 예를 들어 제어기(1) 내의 제 2 공급 전압이 비활성화되어야 하거나 제어기(1) 내의 제 2 공급 전압이 비활성화되는 것이 적합한 상태가 발생하는 경우, 고장 신호를 생성한다. 예를 들어, 제어기는 고장 신호를 수신할 때에, 제어 신호(1-1)가 스위칭 모듈(13)이 제 2 공급 경로(B)를 차단하게 하도록 하는 방식으로 상기 제어 신호를 생성한다.
도 2 에 도시되는 제 1 다이오드(116)와 제 2 다이오드(117)도 역시 제 1 제어 모듈(11) 밖에 배치될 수 있다. 같은 내용이 제 2 옴 저항(133)에도 역시 적용된다. 이러한 옴 저항(133)도 스위칭 모듈(13) 밖에 배치될 수 있다.
참조 번호 목록/사용된 약어
1 제어기
1-1 제어 신호
11 제 1 회로 모듈
111 제 1 공급 전압 접속부
1112 제 2 제어 신호 경로
112 제 1 접지 단자
113 제 1 제어 신호 경로
114 제 1 신호 입력단
115 제 2 신호 출력단
116 제 1 다이오드
117 제 2 다이오드
118 제어 신호 송수신기
12 제 2 회로 모듈
121 제 2 공급 전압 접속부
122 제 2 접지 단자
123 제 2 제어 신호 경로
124 제 2 공급 입력부
125 제 2 신호 출력단
13 스위치 콘택
131 제어가능 스위치
131-1 제 1 신호 입력단
131-2 제 1 신호 입력단
131-3 제 2 신호 출력단
133 제 2 옴 저항
14 트랜지스터
14-1 트랜지스터 제어 입력단
14-2 제 1 신호 입력단
14-3 제 2 신호 출력단
15 제 1 옴 저항
17 하우징
A 제 1 공급 경로
B 제 2 공급 경로
C 제어 신호 경로

Claims (16)

  1. 차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1)로서,
    상기 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 1 공급 전압에서 전류가 공급되도록, 제 1 공급 경로(A)를 통해 상기 제어기(1)의 제 1 공급 전압 접속부(111) 및/또는 상기 제어기(1)의 제 1 접지 접속부(112)에 연결되는 제 1 제어 모듈(11); 및
    상기 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 2 공급 전압에서 전류가 공급되도록, 제 2 공급 경로(B)를 통해 상기 제어기(1)의 제 2 공급 전압 접속부(121) 및/또는 상기 제어기(1)의 제 2 접지 접속부(122)에 연결되는 제 2 제어 모듈(12)을 포함하고,
    상기 제 2 공급 경로(B)는, 제어 신호(1-1)에 따라 선택적으로, 상기 제 2 공급 경로(B)를 차단하거나 또는 상기 제 2 공급 경로(B)를 통전 상태로 스위칭하도록 설계되는 스위칭 모듈(13)을 포함하는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기(1)는 상기 제 1 공급 전압 접속부(111)에 인가된 전압에 따라 상기 제어 신호(1-1)를 생성하도록 설계되는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기(1)는 고장 신호(fault signal) 및/또는 불량 공급 전압(defective supply voltage)에 따라 상기 제어 신호(1-1)를 생성하도록 설계되고, 상기 불량 공급 전압은:
    제 1 제어 모듈(11)이 상기 제 1 접지 접속부(112)에 더 이상 연결되지 않는 조건;
    제 2 제어 모듈(12)이 상기 제 2 접지 접속부(122)에 더 이상 연결되지 않는 조건;
    상기 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 1 서브시스템 및/또는 상기 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 2 서브시스템에 단락 회로가 존재하는 조건 - 상기 제 1 서브시스템은 상기 제 1 공급 전압에서 동작되고 상기 제 2 서브시스템은 상기 제 2 공급 전압에서 동작됨 -; 또는
    상기 제 1 접지 접속부(112)와 상기 제 2 접지 접속부(122) 사이의 전위차가 임계 값을 초과하는 조건들 중 적어도 하나가 만족되는 경우 발생하는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 모듈(13)은 상기 제어 신호(1-1)에 따라 활성 상태 또는 비활성 상태를 취하도록 설계되고, 상기 제 2 공급 경로(B)는 상기 제 2 공급 전압에서의 전력 공급이 보장되도록 상기 활성 상태에서 통전하고, 상기 제 2 공급 경로(B)는 상기 제 2 공급 전압에서의 전력 공급이 금지되도록 상기 활성 상태에서 차단되는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 모듈(13)은, 제어 신호(1-1)를 수신하도록, 제어 신호 경로(C)를 통해 상기 제 1 공급 전압 접속부(111)에 연결되는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 신호 경로(C)는, 트랜지스터 제어 입력단(14-1), 전력 신호 입력단(14-2) 및 전력 신호 출력단(14-3)을 가지는 트랜지스터(14)를 포함하고,
    상기 트랜지스터 제어 입력단(14-1)은 상기 제 1 공급 전압 접속부(111)에 연결되며,
    상기 전력 신호 입력단(14-2)은, 상기 제어 신호(1-1)를 상기 스위칭 모듈(13)로 공급하도록 상기 제 2 공급 전압 접속부(121)와 상기 스위칭 모듈(13)에 연결되고,
    상기 전력 신호 출력단(14-3)은 바람직하게는 상기 제 2 접지 접속부(122)에 연결되는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 모듈(13)은, 상기 제어 신호(1-1)를 수신하기 위한 제어 신호 입력단(131-1)이 있는 제어가능 스위치(131)를 포함하고,
    상기 제어가능 스위치(131)는 상기 제어 신호(1-1)에 따라 스위칭되도록 설계되는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어가능 스위치(131)는 전류 신호 입력단(131-2)과 전류 신호 출력단(131-3)을 포함하고,
    상기 전류 신호 입력단(131-1)은 제 2 공급 전압 접속부(121)에 연결되고, 상기 전류 신호 출력단(131-3)은 바람직하게는 상기 제 2 제어 모듈(12)의 공급 입력부(124)에 연결되며; 또는
    상기 전류 신호 출력단(131-3)은 상기 제 2 접지 접속부(122)에 연결되고, 상기 전류 신호 입력단(131-1)은 바람직하게는 상기 제 2 제어 모듈(12)의 공급 출력부(125)에 연결되는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  9. 제 6 항을 인용하는 경우 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 트랜지스터(14)의 전력 신호 입력단(14-2)은 예를 들어 제 1 옴 저항(15)을 통해 상기 제어가능 스위치(131)의 제어 신호 입력단(131-1)에 연결되는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  10. 제 7 항, 제 8 항, 및 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 신호 입력단(131-1)은 예를 들어 제 2 옴 저항(133)을 통해 상기 제 2 공급 전압 접속부(121)에 연결되는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 제어 모듈(11)은, 상기 제 2 제어 모듈(12)에 제 1 제어 신호를 공급하고 및/또는 상기 제 2 제어 모듈(12)로부터 제 2 제어 신호를 수신하도록, 적어도 하나의 제어 신호 경로(1112)를 통해 상기 제 2 제어 모듈(12)에 연결되는, 제어 신호 송수신기(118), 예를 들어 로컬 상호접속 네트워크 송수신기를 포함하는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기(1)는, 상기 제 1 제어 모듈(11), 상기 제 2 제어 모듈(12) 및 상기 스위칭 모듈(13)이 통합되는 하우징(17)을 포함하는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 공급 전압은 상기 제 1 공급 전압보다 높은, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1).
  14. 차량 내의 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기(1)의 작동 방법으로서,
    상기 제어기(1)는,
    상기 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 1 공급 전압에서 전류가 공급되도록, 제 1 공급 경로(A)를 통해 상기 제어기(1)의 제 1 공급 전압 접속부(111) 및/또는 상기 제어기(1)의 제 1 접지 접속부(112)에 연결되는 제 1 제어 모듈(11); 및
    상기 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 2 공급 전압에서 전류가 공급되도록, 제 2 공급 경로(B)를 통해 상기 제어기(1)의 제 2 공급 전압 접속부(121) 및/또는 상기 제어기(1)의 제 2 접지 접속부(122)에 연결되는 제 2 제어 모듈(12)을 포함하고, 상기 방법은,
    제어 신호(1-1)에 따라 선택적으로, 상기 제 2 공급 경로(B)를 차단하거나 또는 상기 제 2 공급 경로(B)를 통전 상태로 스위칭하도록, 상기 제 2 공급 경로(B)에 제공되는 스위칭 모듈(13)을 제어하는 단계를 포함하는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기의 작동 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어 신호(1-1)는 상기 제 1 공급 전압 접속부(111)에 인가된 전압에 따라 생성되는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기의 작동 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 신호(1-1)는 고장 신호 및/또는 불량 공급 전압에 따라 생성되고, 상기 불량 공급 전압은:
    제 1 제어 모듈(11)이 상기 제 1 접지 접속부(112)에 더 이상 연결되지 않는 조건;
    제 2 제어 모듈(12)이 상기 제 2 접지 접속부(122)에 더 이상 연결되지 않는 조건;
    상기 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 1 서브시스템 및/또는 상기 다전압 온-보드 전원 공급 시스템의 제 2 서브시스템에 단락 회로가 존재하는 조건 - 상기 제 1 서브시스템은 상기 제 1 공급 전압에서 동작되고 상기 제 2 서브시스템은 상기 제 2 공급 전압에서 동작됨 -; 또는
    상기 제 1 접지 접속부(112)와 상기 제 2 접지 접속부(122) 사이의 전위차가 임계 값을 초과하는 조건들 중 적어도 하나가 만족되는 경우 발생하는, 다전압 온-보드 전원 공급 시스템용 제어기의 작동 방법.
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