KR20220158489A - 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법 - Google Patents

차량 제어기의 단락 고장 검출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법은, 로우사이드 제어 방식을 이용하여 복수의 부하 중에서 적어도 하나의 부하를 제어하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법에 있어서, 상기 적어도 하나의 부하가 구동중인 상태에서, 상기 복수의 부하 각각의 정상 상태 여부를 모니터링하는 모니터링 단계; 상기 복수의 부하 각각에 대한 모니터링 결과를 고려하여 상기 적어도 하나의 부하 주변의 적어도 둘의 다른 부하가 구동 상태인지를 판단하는 구동 상태 판단 단계: 상기 적어도 둘의 다른 부하 각각의 구동 상태를 고려하여 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 기설정된 복수의 기준 전류 중에서 어느 하나의 기준 전류를 비교하는 전류 판단 단계; 및 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 상기 어느 하나의 기준 전류의 비교 결과에 따라, 상기 복수의 부하 각각에 연결되는 복수의 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장을 검출하는 고장 판단 단계;를 포함한다.

Description

차량 제어기의 단락 고장 검출 방법{SHORT CIRCUIT FAULT DETECTION METHOD OF VEHICLE ONTROLLER}
본 발명은 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 운전자의 편의를 돕기 위해, 전열시트, 와이퍼, 히터, 열선, 에어컨, 오디오, 사이드 미러 (side mirror), 안개등, 헤드램프, 브레이크 등, 비상등, 실내등, 창문, 조향장치(Electric Power Steering, EPS) 등을 포함하는 전장 부하가 설치되어 있다.
최근에는 전자적으로 제어하기 위해 차량의 구동 계통, 연료 공급 계통 등 주요 계통에 포함되는 각종 부하들에 솔레노이드 밸브 또는 액추에이터가 설치되고 있다. 이와 같은 부하들을 제어하기 위해서는 차량 내부에 설치되는 배터리와 같은 전원을 통해 각 부하들에 전력이 공급되어야 한다. 이에 따라 차량에는 각 부하들에 대한 전력 공급을 제어하기 위한 차량 제어기가 구비된다.
차량 제어기는 로우사이드(Low side) 제어 방식으로 부하를 제어하는 엔진 제어기 또는 변속기 제어기를 포함할 수 있다. 이러한 차량 제어기는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식 또는 스위치(Switch) 방식으로 부하를 구동한다. PWM 방식에는 듀티(Duty) 가변 제어가 이용되고, 스위치 방식에는 온(On) 또는 오프(Off) 제어가 이용된다.
차량 제어기는 복수의 부하가 연결되기 위한 복수의 제어핀이 구비되어 있다. 차량 제어기는 복수의 부하 중에서 적어도 하나의 부하를 로우사이드 방식으로 구동할 수 있다. 이때 부하 구동 상태의 로우사이드 제어핀을 제외한 나머지 제어핀은 대기 상태를 유지한다.
차량 제어기는, 로우사이드 방식으로 부하 구동시 각종 단락 및 단선 고장이 발생할 수 있다. 종래의 차량 제어기는, 각종 고장 발생을 감지하기 위해 션트 저항 및 증폭 회로를 포함하는 별도의 감지 회로를 구비하고 있으며, 이러한 감지 회로를 이용하여 현재 구동 중인 부하의 전류를 전압으로 변환하고, 변환된 전압 범위를 통해 부하 전류가 정상적인 전류인지를 판단한다. 이후 차량 제어기는 정상적인 전류가 아닌 경우, 고장 발생 상황으로 판단하고, 전류 범위에 따라 SCB(Short Circuit to Battery), SCG(Short Circuit to Ground), 및 OL(Open Load) 고장을 결정한다.
한편, 차량 제어기는, 로우사이드 방식으로 부하 구동시 로우사이드 제어핀 사이에 단락 고장이 발생하는 경우가 있다. 이때 차량 제어기는, 종래 방식으로 고장 상황 검출 방식을 수행하더라도 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장을 검출하기 어려운 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1856877호
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 로우사이드 방식에 따른 부하 구동시 로우사이드 제어핀 사이에 단락 고장이 발생하는지를 검출 가능한 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법은, 로우사이드 제어 방식을 이용하여 복수의 부하 중에서 적어도 하나의 부하를 제어하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법에 있어서, 상기 적어도 하나의 부하가 구동중인 상태에서, 상기 복수의 부하 각각의 정상 상태 여부를 모니터링하는 모니터링 단계; 상기 복수의 부하 각각에 대한 모니터링 결과를 고려하여 상기 적어도 하나의 부하 주변의 적어도 둘의 다른 부하가 구동 상태인지를 판단하는 구동 상태 판단 단계: 상기 적어도 둘의 다른 부하 각각의 구동 상태를 고려하여 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 기설정된 복수의 기준 전류 중에서 어느 하나의 기준 전류를 비교하는 전류 판단 단계; 및 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 상기 어느 하나의 기준 전류의 비교 결과에 따라, 상기 복수의 부하 각각에 연결되는 복수의 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장을 검출하는 고장 판단 단계;를 포함한다.
상기 모니터링 단계는, 상기 적어도 하나의 부하 주변의 다른 부하가 정상 상태인지를 모니터링하는 제1 모니터링 단계, 상기 다른 부하가 정상 상태인 경우, 상기 다른 부하 주변의 또 다른 부하의 정상 상태 여부를 모니터링하는 제2 모니터링 단계, 및 상기 또 다른 부하가 정상 상태인 경우, 상기 적어도 하나의 부하의 정상 상태 여부를 모니터링하는 제3 모니터링 단계를 포함할 수 있다.
상기 고장 판단 단계는, 상기 제3 모니터링 단계에서 상기 적어도 하나의 부하가 비정상 상태인 경우, 상기 적어도 하나의 부하의 SCG 고장으로 판단하는 제1 고장 판단 단계를 포함할 수 있다.
상기 구동 상태 판단 단계는, 상기 제1 모니터링 단계에서 상기 다른 부하가 비정상 상태로 판단되는 경우, 상기 다른 부하가 구동 상태인지를 판단하는 제1 구동 상태 판단 단계를 포함하고, 상기 전류 판단 단계는, 상기 다른 부하가 미구동 상태인 것으로 판단되면, 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 상기 복수의 기준 전류 중에서 기설정된 제1 기준 전류를 비교하는 제1 전류 판단 단계를 포함하고, 상기 고장 판단 단계는, 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류가 상기 제1 기준 전류 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 부하와 상기 다른 부하 각각에 연결되는 제1 로우사이드 제어핀과 제2 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장으로 판단하는 제2 고장 판단 단계를 포함할 수 있다.
상기 구동 상태 판단 단계는, 상기 제1 전류 판단 단계에서 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류가 상기 제1 기준 전류 미만인 경우, 상기 또 다른 부하가 구동 상태인지를 판단하는 제2 구동 상태 판단 단계를 더 포함하고, 상기 전류 판단 단계는, 상기 제2 구동 상태 판단 단계에서 상기 또 다른 부하가 구동 상태인 것으로 판단되면, 상기 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 상기 복수의 기준 전류 중에서 기설정된 제2 기준 전류를 비교하는 제2 전류 판단 단계를 더 포함하고, 상기 고장 판단 단계는, 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류가 상기 제2 기준 전류 이상인 경우, 상기 다른 부하와 상기 또 다른 부하 각각에 연결되는 제2 로우사이드 제어핀과 제3 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장으로 판단하는 제3 고장 판단 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 기준 전류는 상기 적어도 하나 부하의 구동 전류와 상기 다른 부하의 구동 전류를 합한 값이고, 상기 제2 기준 전류는 상기 다른 부하의 구동 전류와 상기 또 다른 부하의 구동 전류를 합한 값일 수 있다.
상기 구동 상태 판단 단계는, 상기 제2 모니터링 단계에서 상기 또 다른 부하가 비정상 상태로 판단되는 경우, 상기 또 다른 부하가 구동 상태인지를 판단하는 제3 구동 상태 판단 단계를 포함하고, 상기 고장 판단 단계는, 상기 제3 구동 상태 판단 단계에서 상기 또 다른 부하가 구동 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 또 다른 부하의 SCG 고장으로 판단하는 제4 고장 판단 단계를 포함할 수 있다.
상기 전류 판단 단계는, 상기 제3 구동 상태 판단 단계에서 상기 또 다른 부하가 미구동 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 상기 복수의 기준 전류 중에서 기설정된 제3 기준 전류를 비교하는 제3 전류 판단 단계를 포함하고, 상기 고장 판단 단계는, 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류가 상기 제3 기준 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 부하와 상기 또 다른 하나의 부하 각각에 연결되는 제1 로우사이드 제어핀과 제3 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장으로 판단하는 제5 고장 판단 단계를 포함할 수 있다.
상기 제3 기준 전류는 상기 적어도 하나의 부하의 구동 전류와 상기 또 다른 부하의 구동 전류를 합한 값일 수 있다.
상기 모니터링 단계는, 상기 제1 구동 상태 판단 단계에서 상기 다른 부하가 구동 상태인 것으로 판단되면, 상기 또 다른 부하가 정상 상태인지를 모니터링하는 제4 모니터링 단계를 더 포함하고, 상기 고장 판단 단계는, 상기 제4 모니터링 단계에서 상기 또 다른 부하가 정상 상태인 것으로 판단되면, 상기 다른 부하의 SCG 고장으로 판단하는 제6 고장 판단 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 상태 판단 단계는, 상기 제4 모니터링 단계에서 상기 또 다른 부하가 비정상 상태인 것으로 판단되면, 상기 또 다른 부하가 구동 상태인지를 판단하는 제4 구동 상태 판단 단계를 더 포함하고, 상기 고장 판단 단계는, 상기 제4 구동 상태 판단 단계에서 상기 또 다른 부하가 구동 상태인 것으로 판단되면, 상기 다른 부하와 상기 또 다른 부하 각각의 SCG 고장으로 판단하는 제7 고장 판단 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법에 의하면, 로우사이드 방식에 따른 부하 구동시 로우사이드 제어핀 사이에 단락 고장이 발생하는지를 검출함으로써 고장 검출 성능이 향상되는 효과가 있다.
또한, 적어도 하나의 부하를 구동하는 도중에 구동중인 부하 주변의 부하들을 동시에 모니터링함으로써 복수의 부하 각각의 고장 또는 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장을 검출하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 개략적인 회로도이다.
도 2는 도 1의 단락 고장 발생 지점을 기초로 나타나는 로우사이드 제어핀의 출력 전압과 부하 전류를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법의 제1 순서도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법의 제2 순서도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법의 제3 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 개략적인 회로도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기(100)는 차량의 구동 계통, 및 연료 공급 계통 등 주요 계통에 포함되는 복수의 부하를 제어할 수 있다. 차량 제어기(100)는 차량 내부에 설치되는 배터리 전원을 통해 복수의 부하에 전력을 공급할 수 있다. 여기서, 복수의 부하는 제1 부하(210), 제2 부하(220), 및 제3 부하(230)를 포함할 수 있다. 복수의 부하는 그 수가 이에 한정되는 것이 아니라, 필요에 따라 더욱 많은 수가 구비될 수 있다.
차량 제어기(100)는 로우사이드(Low side) 제어 방식으로 부하를 제어하는 엔진 제어기 또는 변속기 제어기를 포함할 수 있다. 차량 제어기(100)는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식 또는 스위치(Switch) 방식으로 부하를 제어할 수 있다.
차량 제어기(100)는 제어부(110), 복수의 스위칭 소자, 복수의 션트 저항, 복수의 비교기, 배터리, 복수의 하이사이드 제어핀, 및 복수의 로우사이드 제어핀을 포함할 수 있다.
제어부(110)는 복수의 부하 중에서 적어도 하나의 부하를 제어할 수 있다. 제어부(110)는 로우사이드 제어 방식으로 부하를 제어할 수 있다. 제어부(110)는 복수의 스위칭 소자를 PWM 또는 온 오프(ON OFF)제어할 수 있다. 제어부(110)는 복수의 스위칭 소자에 대한 제어를 통해 배터리 전압을 적어도 하나의 부하에 공급할 수 있다. 이를 통해 적어도 하나의 부하가 정상 구동될 수 있다.
복수의 스위칭 소자 각각은 전계 효과 트랜지스터(FET)일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 종류의 스위칭 소자가 적용될 수 있다. 복수의 스위칭 소자는 제1 스위칭 소자(FET1), 제2 스위칭 소자(FET2), 및 제3 스위칭 소자(FET3)를 포함할 수 있다.
제1 스위칭 소자(FET1)는 제어부(110)의 제어 신호가 출력되는 출력단에 게이트단이 연결될 수 있다. 제1 스위칭 소자(FET1)는 배터리 전압(VB+)을 출력하는 배터리에 드레인단이 연결될 수 있다. 제1 스위칭 소자(FET1)는 제어부(110)의 제어 신호가 게이트단에 입력되면, 복수의 부하 중에서 제1 부하(210)에 배터리 전압(VB+)이 공급되도록 턴 온 동작할 수 있다.
제2 스위칭 소자(FET2)는 제어부(110)의 제어 신호가 출력되는 출력단에 게이트단이 연결될 수 있다. 제2 스위칭 소자(FET2)는 배터리 전압(VB+)을 출력하는 배터리에 드레인단이 연결될 수 있다. 제2 스위칭 소자(FET2)는 제어부(110)의 제어 신호가 게이트단에 입력되면, 복수의 부하 중에서 제2 부하(220)에 배터리 전압(VB+)이 공급되도록 턴 온 동작할 수 있다.
제3 스위칭 소자(FET3)는 제어부(110)의 제어 신호가 출력되는 출력단에 게이트단이 연결될 수 있다. 제3 스위칭 소자(FET3)는 배터리 전압(VB+)을 출력하는 배터리에 드레인단이 연결될 수 있다. 제3 스위칭 소자(FET3)는 제어부(110)의 제어 신호가 게이트단에 입력되면, 복수의 부하 중에서 제3 부하(230)에 배터리 전압(VB+)이 공급되도록 턴 온 동작할 수 있다.
복수의 션트 저항은, 제1 션트 저항(RSHUNT1), 제2 션트 저항(RSHUNT2), 및 제3 션트 저항(RSHUNT3)을 포함할 수 있다. 제1 션트 저항(RSHUNT1)은, 제1 스위칭 소자(FET1)와 제1 로우사이드 제어핀(LSP1) 사이에 연결될 수 있다.
제2 션트 저항(RSHUNT2)은, 제2 스위칭 소자(FET2)와 제2 로우사이드 제어핀(LSP2) 사이에 연결될 수 있다.
제3 션트 저항(RSHUNT3)은, 제3 스위칭 소자(FET3)와 제3 로우사이드 제어핀(LSP3) 사이에 연결될 수 있다.
복수의 비교기는 제1 비교기(CMP1), 제2 비교기(CMP2), 및 제3 비교기(CMP3)를 포함할 수 있다. 제1 비교기(CMP1)는 제1 입력단(+)이 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)에 연결되고, 제2 입력단(-)이 제1 스위칭 소자(FET1)의 소스단에 연결될 수 있다. 제1 비교기(CMP1)는 제1 입력단(+)과 제2 입력단(-)의 전압 비교에 따른 비교 결과를 제어부(110)에 전달할 수 있다. 여기서, 비교 결과는 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)을 통해 제1 부화(210)로 흐르는 제1 부하 전류를 기초로 마련되는 전압값일 수 있다.
제2 비교기(CMP2)는 제1 입력단(+)이 제2 로우사이드 제어핀(LSP2)에 연결되고, 제2 입력단(-)이 제2 스위칭 소자(FET2)의 소스단에 연결될 수 있다. 제2 비교기(CMP2)는 제1 입력단(+)과 제2 입력단(-)의 전압 비교에 따른 비교 결과를 제어부(110)에 전달할 수 있다. 여기서, 비교 결과는 제2 로우사이드 제어핀(LSP2)을 통해 제2 부화(220)로 흐르는 제2 부하 전류를 기초로 마련되는 전압값일 수 있다.
제3 비교기(CMP3)는 제1 입력단(+)이 제3 로우사이드 제어핀(LSP3)에 연결되고, 제2 입력단(-)이 제3 스위칭 소자(FET3)의 소스단에 연결될 수 있다. 제3 비교기(CMP3)는 제1 입력단(+)과 제2 입력단(-)의 전압 비교에 따른 비교 결과를 제어부(110)에 전달할 수 있다. 여기서, 비교 결과는 제3 로우사이드 제어핀(LSP3)을 통해 제3 부화(230)로 흐르는 제3 부하 전류를 기초로 마련되는 전압값일 수 있다.
이하에서는, 차량 제어기(100)의 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장 발생 상황 및 검출 과정을 설명한다.
일 실시예에 있어서, 제어부(110)는 복수의 부하 중에서 제1 부하(210)를 로우사이드 방식으로 제어할 수 있다. 이때 구동 상태의 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)을 제외한 나머지 로우사이드 제어핀은 대기 상태를 유지한다.
일 실시예에 있어서, 제어부(110)에 의해 로우사이드 방식으로 제1 부하(210)가 구동되는 도중에 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)과 제2 로우사이드 제어핀(LSP2) 사이의 단락 고장이 발생할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기(100)는 구동중인 제1 부하(210)뿐만 아니라, 제1 부하(210) 주변의 제2 부하(220)와 제3 부하(230)에 흐르는 부하 전류를 모니터링함으로써 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)와 제2 로우사이드 제어핀(LSP2) 사이의 단락 고장을 검출할 수 있다.
또한, 차량 제어부(100)는 복수의 부하의 구동 상태 및 정상 상태 여부에 따라 복수의 부하 각각의 SCG 고장, 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)과 제2 로우사이드 제어핀(LSP2) 사이의 단락 고장, 또는 제2 로우사이드 제어핀(LSP2)과 제3 로우사이드 제어핀(LSP3) 사이의 단락 고장을 검출할 수 있다.
도 2는 도 1의 단락 고장 발생 지점을 기초로 나타나는 차량 제어기의 출력 전압과 부하 전류를 보여주는 도면이다.
도 2를 참고하면, 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)의 출력 전압, 제1 부하(210)의 전류(제1 부하 전류)와, 제2 로우사이드 제어핀(LSP2)의 출력 전압에 대한 신호 파형을 확인할 수 있다.
도 1과 같이, 제1 부하(210)의 구동 도중에 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)과 제2 로우사이드 제어핀(LSP2) 사이에 단락 고장이 발생하면, 미리 마련된 지령 전류를 초과하는 제1 부하 전류가 제1 부하(210)에 흐르게 된다. 제어부(110)는 제1 비교기(CMP1)의 출력 전압을 통해 고장 상태를 검출하게 되고, 제1 스위칭 소자(FET1)의 턴 온 제어를 중단한다. 이후 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)은 전압 레벨이 대략 12V를 유지하게 된다. 이때 제1 부하(210)는 구동 전류가 흐르지 않게 되어 구동이 멈추게 된다.
한편, 제2 로우사이드 제어핀(LSP2)은 12V 전압 레벨로 유지중인 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)과 동기화된다. 이때 제어부(110)는 제2 비교기(CMP2)의 출력 전압을 통해 제2 부하(220)의 SCG 고장인 것으로 잘못 판단하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기(100)는 이러한 고장 상태 판단 오류를 방지하기 위해, 주변 부하를 모니터링하는 과정을 추가 수행한다.
즉, 제어부(110)는 단순히 로우사이드 제어핀의 전압 레벨만 고려하여 부하의 고장 상태를 판단하지 않고, 주변 부하들에 대한 모니터링 결과를 더욱 고려함으로써 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)과 제2 로우사이드 제어핀(LSP2) 사이의 단락 고장 상태를 검출할 수 있다.
이하, 차량 제어기(100)의 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장 검출 방법을 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법의 제1 순서도이다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법의 제2 순서도이다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법의 제3 순서도이다.
도 3 내지 도 5는 발명 설명의 용이함을 위해 분리 작성된 것으로서, 이하 도 3을 먼저 설명하고 나머지 도면을 순서대로 설명한다.
도 1 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법은, 적어도 하나의 부하가 구동중인 상태에서 다른 부하들의 상태 모니터링를 통해 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장을 검출하는 것을 특징으로 한다.
먼저 부하 구동 단계(S310)에서, 제어부(110)는 복수의 부하 중에서 적어도 하나의 부하(이하, 제1 부하(210))를 제어할 수 있다. 제어부(110)는 로우사이드 제어 방식으로 제1 부하(210)를 제어할 수 있다. 이때 제1 스위칭 소자(FET1)는 턴 온 동작하고, 배터리 전압(VB+)은 제1 부하(210)에 공급된다. 제1 부하(210)에는 배터리 전압(VB+)에 따라 제1 부하 전류가 흐르게 된다. 한편, 부하 구동 단계(S310)에서, 제어부(110)가 제1 부하(210)를 구동하는 것은 일 예에 해당하며, 제어부(110)가 제1 부하(210)가 아닌 제2 부하(220) 또는 제3 부하(230) 각각을 구동하거나, 또는 제1 부하(210) 내지 제3 부하(230)를 동시에 구동하는 것도 가능하다.
제1 모니터링 단계(S320)에서, 제어부(110)는 제1 부하(210) 주변의 다른 하나의 부하(이하, 제2 부하(220))의 정상 상태 여부를 모니터링할 수 있다. 제어부(110)는 미구동 상태의 제2 부하(220)에 흐르는 전류를 모니터링함으로써 제2 부하(220)의 정상 상태 여부를 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제2 부하(220)에 전류가 흐르는 경우 제2 부하(220)의 비정상 상태로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제2 부하(220)에 전류가 흐르지 않는 경우 제2 부하(220)의 정상 상태로 판단할 수 있다.
제2 모니터링 단계(S330)에서, 제어부(110)는 제2 부하(220)가 정상 상태인 것으로 판단되면, 제2 부하(220) 주변의 또 다른 부하(이하, 제3 부하(230))의 정상 상태 여부를 모니터링할 수 있다. 제어부(110)는 미구동 상태의 제3 부하(230)에 흐르는 전류를 모니터링함으로써 제3 부하(230)의 정상 상태 여부를 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제3 부하(230)에 전류가 흐르는 경우 제3 부하(230)의 비정상 상태로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제3 부하(230)에 전류가 흐르지 않는 경우 제3 부하(230)의 정상 상태로 판단할 수 있다.
제3 모니터링 단계(S340)에서, 제어부(110)는 제3 부하(230)가 정상 상태인 것으로 판단되면, 제1 부하(210)의 정상 상태 여부를 모니터링할 수 있다. 제어부(110)는 구동 상태의 제1 부하(210)에 흐르는 전류를 모니터링함으로써 제1 부하(210)의 정상 상태 여부를 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제1 부하(210)에 전류가 흐르는 경우 제1 부하(210)의 정상 상태로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제1 부하(210)에 전류가 흐르지 않는 경우 제1 부하(210)의 비정상 상태로 판단할 수 있다. 여기서, 제1 부하(210)가 정상 상태로 판단되면, 제1 모니터링 단계(S320) 단계로 돌아가서 계속해서 복수의 부하에 대한 정상 상태 여부가 모니터링될 수 있다.
제1 고장 판단 단계(S350)에서, 제어부(110)는 제1 부하(210)가 비정상 상태인 것으로 판단되면, 제1 부하(210)의 SCG(Short Circuit to Ground) 고장으로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제1 부하(210)의 SCG 고장을 알릴 수 있다. 이를 통해 제1 부하(210)의 SCG 고장에 따른 후속 처리가 신속히 이루어질 수 있다.
한편, 제1 모니터링 단계(S320) 이후 제1 구동 상태 판단 단계(S360)에서, 제어부(110)는 제2 부하(220)가 비정상 상태인 것으로 판단되면, 제2 부하(220)가 구동 중인지를 판단할 수 있다. 여기서, 제2 부하(220)의 구동 상태는 별도의 센서를 통해 검출될 수 있다.
제1 전류 판단 단계(S370)에서, 제어부(110)는 제2 부하(220)가 미구동 상태인 것으로 판단되면, 제1 부하(210)에 흐르는 전류와 기설정된 제1 기준 전류를 비교할 수 있다. 여기서, 제1 기준 전류는 제1 부하(210)의 구동 전류와 제2 부하(220)의 구동 전류를 합한 값일 수 있다.
제2 고장 판단 단계(S380)에서, 제어부(110)는 제1 부하(210)에 흐르는 전류가 제1 기준 전류 이상인 경우, 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)과 제2 로우사이드 제어핀(LSP2) 사이의 단락 고장으로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)과 제2 로우사이드 제어핀(LSP2) 사이의 단락 고장을 알릴 수 있다.
제2 구동 상태 판단 단계(S390)에서, 제어부(110)는 제1 부하(210)에 흐르는 전류가 제1 기준 전류 미만인 경우, 제3 부하(230)가 구동 중인지를 판단할 수 있다. 여기서, 제3 부하(230)의 구동 상태는 별도의 센서를 통해 검출될 수 있다. 제3 부하(230)가 미구동 상태인 경우, 제1 모니터링 단계(S320)로 돌아가서 이후 단계가 계속해서 수행될 수 있다.
제2 전류 판단 단계(S400)에서, 제어부(110)는 제3 부하(230)가 구동 상태인 것으로 판단되면, 제1 부하(210)에 흐르는 전류와 기설정된 제2 기준 전류를 비교할 수 있다. 여기서, 제2 기준 전류는 제2 부하(220)의 구동 전류와 제3 부하(230)의 구동 전류를 합한 값일 수 있다. 제1 부하(210)에 흐르는 전류가 제2 기준 전류 미만인 경우, 제1 모니터링 단계(S320)로 돌아가서 이후 단계가 계속해서 수행될 수 있다.
제3 고장 판단 단계(S410)에서, 제어부(110)는 제1 부하(210)에 흐르는 전류가 제2 기준 전류 이상인 경우, 제2 로우사이드 제어핀(LSP2)과 제3 로우사이드 제어핀(LSP3) 사이의 단락 고장을 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제2 로우사이드 제어핀(LSP2)과 제3 로우사이드 제어핀(LSP3) 사이의 단락 고장을 알릴 수 있다.
도 1 및 도 4를 참고하면, 제2 모니터링 단계(S330) 이후 제3 구동 상태 판단 단계(S510)에서, 제어부(110)는 제3 부하(230)가 비정상 상태인 것으로 판단되면, 제3 부하(230)가 구동 중인지를 판단할 수 있다. 여기서, 제3 부하(230)의 구동 상태는 별도의 센서를 통해 검출될 수 있다.
제4 고장 판단 단계(S520)에서, 제어부(110)는 제3 부하(230)가 구동 상태인 경우, 제3 부하(230)의 SCG 고장으로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제3 부하(230)의 SCG 고장을 알릴 수 있다.
제3 전류 판단 단계(S530)에서, 제어부(110)는 제3 부하(230)가 미구동 상태인 경우, 제1 부하(210)에 흐르는 전류와 기설정된 제3 기준 전류를 비교할 수 있다. 여기서, 제3 기준 전류는 제1 부하(210)의 구동 전류와 제3 부하(230)의 구동 전류를 합한 값일 수 있다. 제1 부하(210)에 흐르는 전류가 제3 기준 전류 미만인 경우, 제1 모니터링 단계(S320)로 돌아가서 이후 단계가 계속해서 수행될 수 있다.
제5 고장 판단 단계(S540)에서, 제어부(110)는, 제1 부하(210)에 흐르는 전류가 제3 기준 전류 이상인 경우, 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)과 제3 로우사이드 제어핀(LSP3) 사이의 단락 고장으로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제1 로우사이드 제어핀(LSP1)과 제3 로우사이드 제어핀(LSP3) 사이의 단락 고장을 알릴 수 있다.
도 1 및 도 5를 참고하면, 제1 구동 상태 판단 단계(S360) 이후 제4 모니터링 단계(S610)에서, 제어부(110)는 제2 부하(220)가 구동 중인 것으로 판단되면, 제3 부하(230)의 정상 상태 여부를 모니터링할 수 있다. 제어부(110)는 미구동 상태의 제3 부하(230)에 흐르는 전류를 모니터링함으로써 제3 부하(230)의 정상 상태 여부를 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제3 부하(230)에 전류가 흐르는 경우 제3 부하(230)의 비정상 상태로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제3 부하(230)에 전류가 흐르지 않는 경우 제3 부하(230)의 정상 상태로 판단할 수 있다.
제6 고장 판단 단계(S620)에서, 제어부(110)는 제3 부하(230)가 정상 상태인 것으로 판단되면, 제2 부하(220)의 SCG 고장으로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제2 부하(220)의 SCG 고장을 알릴 수 있다.
제4 구동 상태 판단 단계(S630)에서, 제어부(110)는 제3 부하(230)가 비정상 상태인 것으로 판단되면, 제3 부하(230)가 구동 상태인지를 판단할 수 있다. 여기서, 제3 부하(230)의 구동 상태는 별도의 센서에 의해 검출될 수 있다. 제3 부하(230)가 미구동 상태인 경우, 제3 고장 판단 단계(S410)로 돌아가서 제어부(110)는 제2 로우사이드 제어핀(LSP2)과 제3 로우사이드 제어핀(LSP3) 사이의 단락 고장으로 판단할 수 있다.
제7 고장 판단 단계(S640)에서, 제어부(110)는 제3 부하(230)가 구동 중인 것으로 판단되면, 제2 부하(220)와 제3 부하(230) 각각의 SCG 고장으로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 제2 부하(220)와 제3 부하(230) 각각의 SCG 고장을 알릴 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 단계들 및/또는 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 또는 병렬적으로, 또는 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.
실시 예에 따라서는, 단계들 및/또는 동작들의 일부 또는 전부는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/또는 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.
100: 차량 제어기
110: 제어부
FET1, FET2, FET3: 제1, 제2, 제3 스위칭 소자
RSHUNT1, RSHUNT2, RSHUNT3: 제1, 제2, 제3 션트 저항
CMP1, CMP2, CMP3: 제1, 제2, 제3 비교기
HSP1, HSP2, HSP3: 제1, 제2, 제3 하이사이드 제어핀
LSP1, LSP2, LSP3: 제1, 제2, 제3 로우사이드 제어핀

Claims (11)

  1. 로우사이드 제어 방식을 이용하여 복수의 부하 중에서 적어도 하나의 부하를 제어하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부하가 구동중인 상태에서, 상기 복수의 부하 각각의 정상 상태 여부를 모니터링하는 모니터링 단계;
    상기 복수의 부하 각각에 대한 모니터링 결과를 고려하여 상기 적어도 하나의 부하 주변의 적어도 둘의 다른 부하가 구동 상태인지를 판단하는 구동 상태 판단 단계:
    상기 적어도 둘의 다른 부하 각각의 구동 상태를 고려하여 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 기설정된 복수의 기준 전류 중에서 어느 하나의 기준 전류를 비교하는 전류 판단 단계; 및
    상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 상기 어느 하나의 기준 전류의 비교 결과에 따라, 상기 복수의 부하 각각에 연결되는 복수의 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장을 검출하는 고장 판단 단계;
    를 포함하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터링 단계는,
    상기 적어도 하나의 부하 주변의 다른 부하가 정상 상태인지를 모니터링하는 제1 모니터링 단계,
    상기 다른 부하가 정상 상태인 경우, 상기 다른 부하 주변의 또 다른 부하의 정상 상태 여부를 모니터링하는 제2 모니터링 단계, 및
    상기 또 다른 부하가 정상 상태인 경우, 상기 적어도 하나의 부하의 정상 상태 여부를 모니터링하는 제3 모니터링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고장 판단 단계는,
    상기 제3 모니터링 단계에서 상기 적어도 하나의 부하가 비정상 상태인 경우, 상기 적어도 하나의 부하의 SCG 고장으로 판단하는 제1 고장 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동 상태 판단 단계는,
    상기 제1 모니터링 단계에서 상기 다른 부하가 비정상 상태로 판단되는 경우, 상기 다른 부하가 구동 상태인지를 판단하는 제1 구동 상태 판단 단계를 포함하고,
    상기 전류 판단 단계는,
    상기 다른 부하가 미구동 상태인 것으로 판단되면, 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 상기 복수의 기준 전류 중에서 기설정된 제1 기준 전류를 비교하는 제1 전류 판단 단계를 포함하고,
    상기 고장 판단 단계는,
    상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류가 상기 제1 기준 전류 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 부하와 상기 다른 부하 각각에 연결되는 제1 로우사이드 제어핀과 제2 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장으로 판단하는 제2 고장 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동 상태 판단 단계는,
    상기 제1 전류 판단 단계에서 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류가 상기 제1 기준 전류 미만인 경우, 상기 또 다른 부하가 구동 상태인지를 판단하는 제2 구동 상태 판단 단계를 더 포함하고,
    상기 전류 판단 단계는,
    상기 제2 구동 상태 판단 단계에서 상기 또 다른 부하가 구동 상태인 것으로 판단되면, 상기 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 상기 복수의 기준 전류 중에서 기설정된 제2 기준 전류를 비교하는 제2 전류 판단 단계를 더 포함하고,
    상기 고장 판단 단계는,
    상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류가 상기 제2 기준 전류 이상인 경우, 상기 다른 부하와 상기 또 다른 부하 각각에 연결되는 제2 로우사이드 제어핀과 제3 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장으로 판단하는 제3 고장 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 기준 전류는 상기 적어도 하나 부하의 구동 전류와 상기 다른 부하의 구동 전류를 합한 값이고,
    상기 제2 기준 전류는 상기 다른 부하의 구동 전류와 상기 또 다른 부하의 구동 전류를 합한 값인 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동 상태 판단 단계는,
    상기 제2 모니터링 단계에서 상기 또 다른 부하가 비정상 상태로 판단되는 경우, 상기 또 다른 부하가 구동 상태인지를 판단하는 제3 구동 상태 판단 단계를 포함하고,
    상기 고장 판단 단계는,
    상기 제3 구동 상태 판단 단계에서 상기 또 다른 부하가 구동 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 또 다른 부하의 SCG 고장으로 판단하는 제4 고장 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전류 판단 단계는,
    상기 제3 구동 상태 판단 단계에서 상기 또 다른 부하가 미구동 상태인 것으로 판단되는 경우, 상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류와 상기 복수의 기준 전류 중에서 기설정된 제3 기준 전류를 비교하는 제3 전류 판단 단계를 포함하고,
    상기 고장 판단 단계는,
    상기 적어도 하나의 부하에 흐르는 전류가 상기 제3 기준 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 부하와 상기 또 다른 하나의 부하 각각에 연결되는 제1 로우사이드 제어핀과 제3 로우사이드 제어핀 사이의 단락 고장으로 판단하는 제5 고장 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제3 기준 전류는 상기 적어도 하나의 부하의 구동 전류와 상기 또 다른 부하의 구동 전류를 합한 값인 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 모니터링 단계는,
    상기 제1 구동 상태 판단 단계에서 상기 다른 부하가 구동 상태인 것으로 판단되면, 상기 또 다른 부하가 정상 상태인지를 모니터링하는 제4 모니터링 단계를 더 포함하고,
    상기 고장 판단 단계는, 상기 제4 모니터링 단계에서 상기 또 다른 부하가 정상 상태인 것으로 판단되면, 상기 다른 부하의 SCG 고장으로 판단하는 제6 고장 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 구동 상태 판단 단계는,
    상기 제4 모니터링 단계에서 상기 또 다른 부하가 비정상 상태인 것으로 판단되면, 상기 또 다른 부하가 구동 상태인지를 판단하는 제4 구동 상태 판단 단계를 더 포함하고,
    상기 고장 판단 단계는,
    상기 제4 구동 상태 판단 단계에서 상기 또 다른 부하가 구동 상태인 것으로 판단되면, 상기 다른 부하와 상기 또 다른 부하 각각의 SCG 고장으로 판단하는 제7 고장 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 단락 고장 검출 방법.
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