KR20230135777A - 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본 발명은 차량 조향 보조 장치에 관한 것으로, 특히 센서 신호 노이즈에 의한 조향 장치의 떨림을 방지할 수 있는 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 모터(300); 상기 모터(300)에 연결된 제 1 인버터 출력 제어부(601)를 포함하는 제 1 전자 제어부(201); 및 상기 모터(300)에 연결된 제 2 인버터 출력 제어부(602)를 포함하는 제 2 전자 제어부(202)를 포함하며, 상기 제 1 전자 제어부(201)가 상기 모터(300)를 구동하기 위한 활성화 모드로 동작하고, 상기 제 2 전자 제어부(202)는 비활성화 모드로 동작할 때, 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)와 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 2 출력 제어 스위치(PT2a)가 서로 반대의 상태로 유지된다.
Description
본 발명은 차량 조향 보조 장치에 관한 것으로, 특히 센서 신호 노이즈에 의한 조향 장치의 떨림을 방지할 수 있는 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법에 대한 것이다.
차량의 조향 보조 시스템은 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 보조하는 시스템이며, 운전자가 원하는 주행 방향에 대하여 조향 보조력을 발생시켜 차량을 보다 쉽게 운행할 수 있도록 보조하는 시스템이다.
이러한 조향 보조 시스템은 유압식 동력 보조 조향 장치(HPS: Hydraulic Power Steering Apparatus)와 전자식 동력 보조 조향 장치(EPS: Electric Power Steering Apparatus)등으로 구현될 수 있다.
본 발명은 센서 신호 노이즈에 의한 조향 장치의 떨림을 방지할 수 있는 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 조향 보조 장치는, 모터(300); 상기 모터(300)에 연결된 제 1 인버터 출력 제어부(601)를 포함하는 제 1 전자 제어부(201); 및 상기 모터(300)에 연결된 제 2 인버터 출력 제어부(602)를 포함하는 제 2 전자 제어부(202)를 포함하며, 상기 제 1 전자 제어부(201)가 상기 모터(300)를 구동하기 위한 활성화 모드로 동작하고, 상기 제 2 전자 제어부(202)는 비활성화 모드로 동작할 때, 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)와 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 2 출력 제어 스위치(PT2a)가 서로 반대의 상태로 유지된다.
상기 제 1 전자 제어부(201)가 상기 활성화 모드로 동작하고, 상기 제 2 전자 제어부(202)가 비활성화 모드로 동작할 때, 상기 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)는 턴-온되고, 상기 제 2 출력 제어 스위치(PT2a)는 턴-오프된다.
상기 제 1 전자 제어부(201)는 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)에 연결된 제 1 인버터(501) 및 상기 제 1 인버터(501)에 연결된 제 1 공급 전원 제어부(401)를 더 포함하며, 상기 제 2 전자 제어부(202)는 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)에 연결된 제 2 인버터(502) 및 상기 제 2 인버터(502)에 연결된 제 2 공급 전원 제어부(402)를 더 포함한다.
상기 제 1 전자 제어부(201)가 상기 활성화 모드로 동작하고, 상기 제 2 전자 제어부(202)가 비활성화 모드로 동작할 때, 상기 제 1 공급 전원 제어부(401)의 제 1 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 1 인버터(501)의 적어도 하나의 제 1 인버터 스위치(IT1a)는 턴-온 되고, 상기 제 2 공급 전원 제어부(402)의 제 2 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 2 인버터(502)의 제 2 스위치는 턴-오프된다.
상기 활성화 모드의 제 1 전자 제어부(201)에 에러 발생시, 상기 활성화 모드의 제 1 전자 제어부(201)가 비활성화 모드로 천이되고, 상기 비활성화 모드의 제 2 전자 제어부(202)는 활성화 모드로 천이된다.
상기 활성화 모드의 제 1 전자 제어부(201)가 비활성화 모드로 천이되고, 상기 비활성화 모드의 제 2 전자 제어부(202)는 활성화 모드로 천이되는 모드 천이 기간은 미리 설정된 제 1 내지 제 3 천이 기간을 포함한다.
상기 제 1 천이 기간에, 상기 제 1 공급 전원 제어부(401)의 제 1 전원 제어 스위치(BTa, RTa)는 턴-온되고, 상기 제 1 인버터(501)의 제 1 인버터 스위치(IT1a)는 턴-오프되고, 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 적어도 하나의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)는 턴-온되고, 상기 제 2 공급 전원 제어부(402)의 제 2 전원 제어 스위치(BTb, RTb)는 턴-온되고, 상기 제 2 인버터(502)의 제 2 인버터 스위치(IT2b)는 턴-오프되고, 그리고 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)는 턴-온된다.
상기 제 1 천이 기간에, 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 적어도 하나의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)와 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)가 미리 설정된 시간 동안 함께 턴-온 상태로 유지된다.
상기 미리 설정된 시간은 50ms이다.
상기 제 2 천이 기간에, 상기 제 1 공급 전원 제어부(401)의 제 1 전원 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 1 인버터(501)의 제 1 인버터 스위치(IT1a)는 턴-오프되고, 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)는 턴-오프되고, 상기 제 2 공급 전원 제어부(402)의 제 2 전원 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 2 인버터(502)의 적어도 하나의 제 2 인버터 스위치(IT2b)는 턴-온되고, 그리고 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)는 턴-온된다.
상기 제 3 천이 기간에, 상기 제 1 공급 전원 제어부(401)의 제 1 전원 제어 스위치는 턴-오프되고, 상기 제 1 인버터(501)의 제 1 인버터 스위치(IT1a)는 턴-오프되고, 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)는 턴-오프되고, 상기 제 2 공급 전원 제어부(402)의 제 2 전원 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 2 인버터(502)의 적어도 하나의 제 2 인버터 스위치(IT2b)는 턴-온되고, 그리고 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)는 턴-온된다.
상기 제 1 전자 제어부(201)에 연결되며, 제 1 배터리(BAT1)를 포함하는 제 1 전원 공급부(101); 및 상기 제 2 전자 제어부(202)에 연결되며, 제 2 배터리(BAT2)를 포함하는 제 2 전원 공급부(102)를 더 포함한다.
상기 제 1 배터리(BAT1)의 일측 단자에 접속된 제 1 배터리 접지 단자(GND1)와 상기 제 2 배터리(BAT2)의 일측 단자에 접속된 제 2 배터리 접지 단자(GND2)가 직접 연결된다.
상기 제 1 배터리 접지 단자와 상기 제 2 배터리 접지 단자를 서로 직접 연결하는 연결 라인(900)을 더 포함한다.
상기 제 1 배터리(BAT1)의 일측 단자와 상기 제 1 배터리 접지 단자 사이에 접속된 제 1 배터리 커패시터(C1a); 및 상기 제 2 배터리(BAT2)의 일측 단자와 상기 제 2 배터리 접지 단자 사이에 접속된 제 2 배터리 커패시터(C1b) 중 적어도 하나를 더 포함한다.
상기 제 1 전자 제어부(201)는 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)에 연결된 제 1 인버터(501)를 더 포함하고, 상기 제 2 전자 제어부(202)는 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)에 연결된 제 2 인버터(502)를 더 포함하며, 상기 제 1 인버터(501)의 제 1 인버터 스위치(IT5a)와 제 1 인버터 접지 단자(GND3) 사이에 접속된 제 1 인버터 커패시터(C5a); 및 상기 제 2 인버터(502)의 제 2 인버터 스위치(IT5b)와 제 2 인버터 접지 단자(GND4) 사이에 접속된 제 2 인버터 커패시터(C5b)를 더 포함한다.
상기 제 1 인버터 커패시터는 상기 제 1 인버터(501)의 중심 상에 대응되는 제 1 인버터 스위치(IT5a)에 근접하게 배치되며, 상기 제 2 인버터 커패시터는 상기 제 2 인버터(502)의 중심 상에 대응되는 제 2 인버터 스위치(IT5b)에 근접하게 배치된다.
상기 모터(300)에 연결된 적어도 하나의 다른 전자 제어부를 더 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 조향 보조 장치의 구동 방법은, 모터(300); 상기 모터(300)에 연결된 제 1 인버터 출력 제어부(601)를 포함하는 제 1 전자 제어부(201); 및 상기 모터(300)에 연결된 제 2 인버터 출력 제어부(602)를 포함하는 제 2 전자 제어부(202)를 준비하는 단계; 상기 모터(300)가 상기 제 1 전자 제어부(201)에 의해 구동되도록 상기 제 1 전자 제어부(201)를 활성화 모드로 동작시키고, 상기 제 2 전자 제어부(202)는 비활성화 모드로 동작시키는 단계를 포함하며, 상기 제 1 전자 제어부(201)를 상기 활성화 모드로 동작시키고, 상기 제 2 전자 제어부(202)가 비활성화 모드로 동작시키는 단계는, 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)와 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)를 서로 반대의 상태로 유지하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)와 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)를 서로 반대의 상태로 유지하는 단계는, 상기 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)를 턴-온하는 단계; 및 상기 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)를 턴-오프하는 단계를 포함한다.
모터(300); 상기 모터(300)에 연결된 제 1 인버터 출력 제어부(601)를 포함하는 제 1 전자 제어부(201); 및 상기 모터(300)에 연결된 제 2 인버터 출력 제어부(602)를 포함하는 제 2 전자 제어부(202)를 준비하는 단계에서, 상기 제 1 전자 제어부(201)는 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)에 연결된 제 1 인버터(501) 및 상기 제 1 인버터(501)에 연결된 제 1 공급 전원 제어부(401)를 더 포함하며, 상기 제 2 전자 제어부(202)는 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)에 연결된 제 2 인버터(502) 및 상기 제 2 인버터(502)에 연결된 제 2 공급 전원 제어부(402)를 더 포함한다.
상기 제 1 전자 제어부(201)를 상기 활성화 모드로 동작시키고, 상기 제 2 전자 제어부(202)를 비활성화 모드로 동작시키는 단계는, 상기 제 1 공급 전원 제어부(401)의 제 1 전원 제어 스위치(BTa, RTa)를 턴-온하는 단계; 상기 제 1 인버터(501)의 적어도 하나의 제 1 인버터 스위치(IT1a)를 턴-온하는 단계; 상기 제 2 공급 전원 제어부(402)의 제 2 전원 제어 스위치(BTb, RTb)를 턴-온하는 단계; 상기 제 2 인버터(502)의 제 2 인버터 스위치(IT1b)를 턴-오프하는 단계를 더 포함한다.
상기 활성화 모드의 제 1 전자 제어부(201)에 에러 발생시, 상기 활성화 모드의 제 1 전자 제어부(201)를 비활성화 모드로 천이시키고, 상기 비활성화 모드의 제 2 전자 제어부(202)를 활성화 모드로 천이시키는 모드 천이 단계를 더 포함한다.
상기 모드 천이 단계에서의 모드 천이 기간은 미리 설정된 제 1 내지 제 3 천이 기간들을 포함한다.
상기 제 1 천이 기간에서의 모드 천이 단계는, 상기 제 1 공급 전원 제어부(401)의 제 1 전원 제어 스위치를 턴-온하는 단계; 상기 제 1 인버터(501)의 제 1 인버터 스위치(IT1a)를 턴-오프하는 단계; 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 적어도 하나의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)를 턴-온하는 단계; 상기 제 2 공급 전원 제어부(402)의 제 2 전원 제어 스위치를 턴-온하는 단계; 상기 제 2 인버터(502)의 제 2 인버터 스위치(IT2b)를 턴-오프하는 단계; 및 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)를 턴-온하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 천이 기간에, 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 적어도 하나의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)와 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)가 미리 설정된 시간 동안 함께 턴-온 상태로 유지된다.
상기 미리 설정된 시간은 50ms이다.
상기 제 2 천이 기간에서의 모드 천이 단계는, 상기 제 1 공급 전원 제어부(401)의 제 1 전원 제어 스위치를 턴-온하는 단계; 상기 제 1 인버터(501)의 제 1 인버터 스위치(IT1a)를 턴-오프하는 단계; 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)를 턴-오프하는 단계; 상기 제 2 공급 전원 제어부(402)의 제 2 전원 제어 스위치를 턴-온하는 단계; 상기 제 2 인버터(502)의 적어도 하나의 제 2 인버터 스위치(IT2b)를 턴-온하는 단계; 및 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)를 턴-온하는 단계를 포함한다.
상기 제 3 천이 기간에서의 모드 천이 단계는, 상기 제 1 공급 전원 제어부(401)의 제 1 전원 제어 스위치를 턴-오프하는 단계; 상기 제 1 인버터(501)의 제 1 인버터 스위치(IT1a)를 턴-오프하는 단계; 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)를 턴-오프하는 단계; 상기 제 2 공급 전원 제어부의 제 2 전원 제어 스위치를 턴-온하는 단계; 상기 제 2 인버터(502)의 적어도 하나의 제 2 인버터 스위치(IT2b)를 턴-온하는 단계; 및 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)를 턴-온하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 전자 제어부(201)에 연결되며, 제 1 배터리(BAT1)를 포함하는 제 1 전원 공급부(101); 및 상기 제 2 전자 제어부(202)에 연결되며, 제 2 배터리(BAT2)를 포함하는 제 2 전원 공급부(102)를 준비하는 단계를 더 포함한다.
상기 제 1 배터리(BAT1)의 일측 단자에 접속된 제 1 배터리 접지 단자(C1a)와 상기 제 2 배터리(BAT2)의 일측 단자에 접속된 제 2 배터리 접지 단자(C1b)를 직접 연결하는 단계를 더 포함한다.
상기 제 1 전자 제어부(201)는 상기 제 1 인버터 출력 제어부(601)에 연결된 제 1 인버터(501)를 더 포함하고, 상기 제 2 전자 제어부(202)는 상기 제 2 인버터 출력 제어부(602)에 연결된 제 2 인버터(502)를 더 포함하며, 상기 제 1 인버터(501)의 제 1 인버터 스위치(IT1a)와 제 1 인버터 접지 단자(GND3) 사이에 제 1 인버터 커패시터(C5a)를 연결하는 단계; 및 상기 제 2 인버터(502)의 제 2 인버터 스위치(IT2a)와 제 2 인버터 접지 단자(GND4) 사이에 제 2 인버터 커패시터(C5b) 연결하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함한다.
본 발명의 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법에 따르면, 센서(예를 들어, 토크 센서)의 감지 라인에 노이즈가 발생되는 것이 억제될 수 있다. 따라서, 조향 장치의 떨림이 방지될 수 있다.
또한, 활성화 모드의 제 1 전자 제어부의 출력 제어 스위치(즉, 인버터의 출력 제어 스위치)와 비활성화 모드의 제 2 전자 제어부의 출력 제어 스위치(즉, 인버터의 출력 제어 스위치)를 미리 설정된 시간 동안 함께 턴-온 상태로 유지함으로써 모드 천이 단계에서 발생하는 역기전압을 배터리로 흡수할 수 있으므로 소자의 소손이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 도 1의 제 1 전원 공급부, 제 1 전자 제어부, 제 2 전원 공급부 및 제 2 전자 제어부의 상세 블록 구성도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 블록 구성도이다.
도 8은 도 7의 제 1 전원 공급부, 제 1 전자 제어부, 제 2 전원 공급부 및 제 2 전자 제어부의 상세 블록 구성도이다.
도 2는 도 1의 제 1 전원 공급부, 제 1 전자 제어부, 제 2 전원 공급부 및 제 2 전자 제어부의 상세 블록 구성도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 블록 구성도이다.
도 8은 도 7의 제 1 전원 공급부, 제 1 전자 제어부, 제 2 전원 공급부 및 제 2 전자 제어부의 상세 블록 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치 및 차량 조향 보조 장치의 구동 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 블록 구성도이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치는, 도 1에 도시된 하나의 예와 같이, 센서(400), 모터(300), 제 1 전원 공급부(101), 제 2 전원 공급부(102), 제 1 전자 제어부(201) 및 제 2 전자 제어부(202)를 포함할 수 있다.
한편, 도 1에는 두 개의 전자 제어부들(201, 202)이 하나의 모터(300)에 연결된 예가 도시되어 있으나, 하나의 모터(300)에 연결된 전자 제어부의 수는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 두 개보다 더 많은 수의 전자 제어부들이 하나의 모터(300)에 공통적으로 연결될 수도 있다.
제 1 전원 공급부(101)는 제 1 전자 제어부(201)로 제 1 공급 전원을 제공할 수 있다.
제 2 전원 공급부(102)는 제 2 전자 제어부(202)로 제 2 공급 전원을 제공할 수 있다.
모터(300)는 운전자의 조향을 보조하는 조향보조력을 발생시키는 조향 모터일 수 있다. 이와 같은 모터(300)는 복수의 전자 제어부들에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 모터(300)는 제 1 전자 제어부(201) 및 제 2 전자 제어부(202)에 의해 제어될 수 있다. 이를 위해, 제 1 및 제 2 전자 제어부들(201, 202)을 포함한 복수의 전자 제어부들은 그 하나의 모터(300)에 공통으로 연결될 수 있다. 모터(300)는, 예를 들어, U단자, V단자 및 W단자를 포함하는 3상 조향 모터(300)일 수 있다. 또한, 싱글 와인딩(single winding) 방식의 조향 모터일 수 있다.
센서(400)는 차량의 조향 장치(예를 들어, 스티어링 휠(steering wheel))의 조향 토크(예를 들어, 조향각, 토크 등의 조향 정보)를 감지하고, 이 감지 결과로서 토크 센서 출력 전압을 출력할 수 있다. 센서(400)로부터 출력된 토크 센서 출력 전압은 제 1 전자 제어부(201) 및 제 2 전자 제어부(202)로 전송될 수 있다. 여기서, 센서(400)의 검출 범위, 예컨대 토크 센서 출력 전압의 범위는 0 V 내지 5 V로서, 이에 대한 디지털 값은 0 내지 1024 디지트(digit)로 환산될 수 있다. 만약, 센서(400)로부터 검출된 토크 센서 출력 전압이 0 V보다 크거나 같고 2.5 V보다 작을 때(예를 들어, 0 디지트보다 크거나 같고 512 디지트보다 작을 때), 전자 제어부(예를 들어, 제 1 및 제 2 전자 제어부들(201, 202))는 조향 장치가 반시계 방향으로 회전된 것(예를 들어, 차량이 좌측 방향으로 조향된 것)으로 판단할 수 있다. 그리고, 그 검출된 토크 센서 출력 전압이 2.5 V(예를 들어, 512 디지트)일 때, 전자 제어부(예를 들어, 제 1 및 제 2 전자 제어부들(201, 202))는 조향 장치가 중립 상태인 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 그 검출된 토크 센서 출력 전압이 2.5 V보다 크고 5 V보다 작을 때(예를 들어, 512 디지트 보다 크고 1024 디지트 보다 작을 때), 전자 제어부(예를 들어, 제 1 및 제 2 전자 제어부들(201, 202))는 조향 장치가 시계 방향으로 회전된 것(예를 들어, 차량이 우측 방향으로 조향된 것)으로 판단할 수 있다. 이러한 센서(400)는, 예를 들어 토크 센서이거나 또는 그 토크 센서를 포함할 수 있다.
제 1 전자 제어부(201)는 전술된 센서(400)(예를 들어, 토크 센서) 등을 포함한 각종 다양한 센서(400)들로부터 그 센서들의 감지 결과들로서 출력된 각종 감지 신호들을 입력 받고, 그 입력 받은 신호들에 따라 조향 장치의 조작력을 조절하기 위한 펄스폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation) 신호를 생성할 수 있다. 이를 위해, 제 1 전자 제어부(201)는, 도 1에 도시된 하나의 예와 같이, 제 1 마이크로 제어부(301), 제 1 공급 전원 제어부(401), 제 1 인버터(501) 및 제 1 인버터 출력 제어부(601)를 포함할 수 있다.
제 1 공급 전원 제어부(401)는 제 1 전원 공급부(101)로부터 제공된 제 1 공급 전원(예를 들어, 제 1 배터리(BAT1) 전원)의 제 1 전자 제어부(201)로의 공급 여부를 제어한다. 예를 들어, 제 1 전원 공급부(101)의 전원 제어 스위치가 턴-온되면, 제 1 전원 공급부(101)로부터의 제 1 공급 전원이 제 1 전자 제어부(201)로 공급될 수 있다. 반면, 제 1 전원 공급부(101)의 전원 제어 스위치가 턴-오프되면, 제 1 전원 공급부(101)로부터 제 1 전자 제어부(201)로의 제 1 공급 전원이 차단되어 제 1 전원 공급부(101)는 제 1 공급 전원을 공급받지 못한다.
제 1 마이크로 제어부(301)는 센서(400)(예를 들어, 토크 센서) 등을 포함한 각종 다양한 센서(400)들로부터의 감지 결과로서 출력된 각종 감지 신호들을 입력 받고, 그 입력 받은 신호에 따라 조향 장치의 조작력을 조절하기 위한 펄스폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation) 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제 1 마이크로 제어부(301)는 센서(400)로부터 수신한 토크 센서 출력값을 디지털 값으로 변환하여 토크 센서 출력 전압을 생성하고, 그리고 그 생성된 토크 센서 출력 전압에 따른 모터(300)의 회전 방향 및 힘을 반영하여 펄스폭 변조 신호를 출력할 수 있다. 이 펄스폭 변조 신호에 의해, 차량의 조향에 필요한 모터 구동 신호(예를 들어, 모터 구동 전류)가 모터(300)에 공급될 수 있다.
한편, 제 1 전자 제어부(201)는 전술된 제 1 마이크로 제어부(301)로부터의 펄스폭 변조 신호를 공급받는 제 1 게이트 드라이버를 더 포함할 수 있다. 제 1 게이트 드라이버는, 예를 들어, 제 1 마이크로 제어부(301)로부터의 펄스폭 변조 신호를 근거로 서로 다른 위상(phase)의 펄스폭 변조 신호들을 생성할 수 있다. 구체적인 하나의 예로서, 모터(300)가 3상 모터(300)일 때, 서로 다른 위상의 펄스폭 변조 신호들은 3상의 펄스폭 변조 신호들일 수 있다. 다시 말하여, 제 1 게이트 드라이버는 모터(300)의 위상에 대응되도록 각 위상별 펄스폭 변조 신호들을 생성할 수 있다.
또 한편, 제 1 전자 제어부(201)는 전술된 제 1 마이크로 제어부(301)로부터의 제어에 따라 출력 제어 신호를 생성하는 제 1 제어 드라이버를 더 포함할 수 있다. 제 1 제어 드라이버는 제 1 마이크로 제어부(301)로부터의 제어에 따라 제 1 내지 제 3 출력 제어 신호들을 생성하고, 그리고 이 생성된 제 1 내지 제 3 출력 제어 신호들을 제 1 인버터 출력 제어부(601)로 공급할 수 있다.
제 1 인버터(501)는 제 1 전원 공급부(101)로부터 제공된 제 1 공급 전원(즉, 직류 레벨의 제 1 공급 전원)을 교류 레벨인 모터 구동 신호로 변환할 수 있다. 구체적으로, 제 1 인버터(501)는 제 1 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호들에 따라 내부의 인버터 스위치들의 턴-온 및 턴-오프 동작을 제어함으로써 그 펄스폭 변조 신호들에 대응되는 모터 구동 신호를 출력할 수 있다. 더욱 구체적인 예로서, 제 1 인버터(501)는 전술된 펄스폭 변조 신호들(예를 들어, 제 1 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호들)에 따라 인버터 스위치들의 턴-온 및 턴-오프 동작을 제어함으로써 전술된 제 1 전원 공급부(101)로부터 제공된 제 1 공급 전원을 교류 레벨인 모터 구동 신호로 변환할 수 있다. 한편, 모터 구동 신호는, 예를 들어, 서로 다른 상의 모터 구동 신호들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 상의 모터 구동 신호들은 3상의 모터 구동 신호들(구체적인 예로서, U상의 모터 구동 신호, V상의 모터 구동 신호 및 W상의 모터 구동 신호)일 수 있다.
제 1 인버터 출력 제어부(601)는 제 1 인버터(501)로부터 출력된 모터 구동 신호의 모터(300)로의 공급 여부를 제어한다. 예를 들어, 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 출력 제어 스위치가 턴-온되면, 제 1 인버터(501)로부터의 모터 구동 신호가 모터(300)로 공급될 수 있다. 반면, 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 출력 제어 스위치가 턴-오프되면, 제 1 인버터(501)로부터 모터(300)로의 모터 구동 신호가 차단되어 모터(300)는 그 제 1 인버터(501)로부터의 모터 구동 신호를 공급받지 못한다.
제 2 전자 제어부(202)는 전술된 센서(400)(예를 들어, 토크 센서) 등을 포함한 각종 다양한 센서(400)들로부터의 감지 결과로서 출력된 각종 감지 신호들을 입력 받고, 그 입력 받은 신호에 따라 조향 장치의 조작력을 조절하기 위한 펄스폭 변조 신호를 생성할 수 있다. 이를 위해, 제 2 전자 제어부(202)는, 도 1에 도시된 하나의 예와 같이, 제 2 마이크로 제어부(302), 제 2 공급 전원 제어부(402), 제 2 인버터(502) 및 제 2 인버터 출력 제어부(602)를 포함할 수 있다.
제 2 공급 전원 제어부(402)는 제 2 전원 공급부(102)로부터 제공된 제 2 공급 전원(예를 들어, 제 2 배터리(BAT2) 전원)의 제 2 전자 제어부(202)로의 공급 여부를 제어한다. 예를 들어, 제 2 전원 공급부(102)의 전원 제어 스위치가 턴-온되면, 제 2 전원 공급부(102)로부터의 제 2 공급 전원이 제 2 전자 제어부(202)로 공급될 수 있다. 반면, 제 2 전원 공급부(102)의 전원 제어 스위치가 턴-오프되면, 제 2 전원 공급부(102)로부터 제 2 전자 제어부(202)로의 제 2 공급 전원이 차단되어 제 2 전원 공급부(102)는 제 2 공급 전원을 공급받지 못한다.
제 2 마이크로 제어부(302)는 센서(400)(예를 들어, 토크 센서) 등을 포함한 각종 다양한 센서(400)들로부터의 감지 결과로서 출력된 각종 감지 신호들을 입력 받고, 그 입력 받은 신호에 따라 조향 장치의 조작력을 조절하기 위한 펄스폭 변조 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제 2 마이크로 제어부(302)는 센서(400)로부터 수신한 토크 센서 출력값을 디지털 값으로 변환하여 토크 센서 출력 전압을 생성하고, 그리고 그 생성된 토크 센서 출력 전압에 따른 모터(300)의 회전 방향 및 힘을 반영하여 펄스폭 변조 신호를 출력할 수 있다. 이 펄스폭 변조 신호에 의해, 차량의 조향에 필요한 모터 구동 신호(예를 들어, 모터 구동 전류)가 모터(300)에 공급될 수 있다.
한편, 제 2 전자 제어부(202)는 전술된 제 2 마이크로 제어부(302)로부터의 펄스폭 변조 신호를 공급받는 제 2 게이트 드라이버를 더 포함할 수 있다. 제 2 게이트 드라이버는, 예를 들어, 제 2 마이크로 제어부(302)로부터의 펄스폭 변조 신호를 근거로 서로 다른 위상의 펄스폭 변조 신호들을 생성할 수 있다. 구체적인 하나의 예로서, 모터(300)가 3상 모터(300)일 때, 서로 다른 위상의 펄스폭 변조 신호들은 3상의 펄스폭 변조 신호들일 수 있다. 다시 말하여, 제 2 게이트 드라이버는 모터(300)의 위상에 대응되도록 각 위상별 펄스폭 변조 신호들을 생성할 수 있다.
제 2 인버터(502)는 제 2 전원 공급부(102)로부터 제공된 제 2 공급 전원(즉, 직류 레벨의 제 1 공급 전원)을 교류 레벨인 모터 구동 신호로 변환할 수 있다. 구체적으로, 제 2 인버터(502)는 제 2 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호들에 따라 내부의 인버터 스위치들의 턴-온 및 턴-오프 동작을 제어함으로써 그 펄스폭 변조 신호들에 대응되는 모터 구동 신호를 출력할 수 있다. 더욱 구체적인 예로서, 제 2 인버터(502)는 전술된 펄스폭 변조 신호들(예를 들어, 제 2 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호들)에 따라 인버터 스위치들의 턴-온 및 턴-오프 동작을 제어함으로써 전술된 제 2 전원 공급부(102)로부터 제공된 제 2 공급 전원을 교류 레벨인 모터 구동 신호로 변환할 수 있다. 한편, 모터 구동 신호는, 예를 들어, 서로 다른 상의 모터 구동 신호들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 상의 모터 구동 신호들은 3상의 모터 구동 신호들(구체적인 예로서, U상의 모터 구동 신호, V상의 모터 구동 신호 및 W상의 모터 구동 신호)일 수 있다.
제 2 인버터 출력 제어부(602)는 제 2 인버터(502)로부터 출력된 모터 구동 신호의 모터(300)로의 공급 여부를 제어한다. 예를 들어, 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 출력 제어 스위치가 턴-온되면, 제 2 인버터(502)로부터의 모터 구동 신호가 모터(300)로 공급될 수 있다. 반면, 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 출력 제어 스위치가 턴-오프되면, 제 2 인버터(502)로부터 모터(300)로의 모터 구동 신호가 차단되어 모터(300)는 그 제 2 인버터(502)로부터의 모터 구동 신호를 공급받지 못한다.
도 2는 도 1의 제 1 전원 공급부(101), 제 1 전자 제어부(201), 제 2 전원 공급부(102) 및 제 2 전자 제어부(202)의 상세 블록 구성도이다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 전자 제어부(201)는 도 1에서 설명된 구성 요소들 외에도, 예를 들어 제 1 커패시터(C1a), 제 1 배터리 감지부(701), 제 1 인버터 감지부(801), 제 1 게이트 드라이버 및 제 1 제어 드라이버를 더 포함할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 전자 제어부(202)는 도 1에서 설명된 구성 요소들 외에도, 예를 들어 제 1 커패시터(C1b), 제 2 배터리 감지부(702), 제 2 인버터 감지부(802), 제 2 게이트 드라이버 및 제 2 제어 드라이버를 더 포함할 수 있다.
제 1 전자 제어부(201)의 제 1 전원 공급부(101)는 제 1 배터리(BAT1), 제 1 인덕터(L1a), 제 2 인덕터(L2a), 제 1 레귤레이터(151) 및 제 1 저항기(R1a)를 포함할 수 있다.
제 1 배터리(BAT1)는 직류 레벨의 제 1 공급 전원을 제공할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 제 1 배터리(BAT1)는 직류 전압을 제공하는 직류 전원을 포함할 수 있다.
제 1 인덕터(L1a)는 제 1 배터리(BAT1)의 제 1 단자(예를 들어, 양극 단자)와 제 1 레귤레이터(151)의 제 1 입력 단자(T1a) 사이에 접속될 수 있다.
제 2 인덕터(L2a)는 제 1 배터리(BAT1)의 제 2 단자(예를 들어, 음극 단자)와 제 1 레귤레이터(151)의 제 2 입력 단자(T2a) 사이에 접속될 수 있다.
제 1 저항기(R1a)는 제 1 레귤레이터(151)의 제 1 입력 단자(T1a)와 제 1 공급 전원 제어부(401) 사이에 접속될 수 있다. 구체적으로, 제 1 저항기(R1a)의 제 1 단자는 제 1 레귤레이터(151)의 제 1 입력 단자(T1a)에 접속되며, 그리고 그 제 1 저항기(R1a)의 제 2 단자는 제 1 공급 전원 제어부(401)에 접속될 수 있다. 제 1 저항기(R1a)는 제 1 배터리(BAT1)로부터의 제 1 공급 전원에 의한 돌입 전류(inrush current)를 방지할 수 있다. 예를 들어, 제 1 전원 공급부(101)가 제 1 전자 제어부(201)에 연결되는 순간, 제 1 배터리(BAT1)로부터의 제 1 공급 전원에 의해 발생된 돌입 전류가 턴-오프된 역전압 보호 스위치(RTa)의 바디 다이오드(D)를 통해 제 3 커패시터(C3a)로 공급될 수 있는 바, 이와 같은 경우 그 돌입 전류로 인해 제 3 커패시터(C3a)가 손상될 수 있다. 제 1 저항기(R1a)는 그러한 돌입 전류의 발생을 억제함으로써 제 1 전자 제어부(201)의 내부 소자를 보호할 수 있다.
제 1 전자 제어부(201)의 제 1 레귤레이터(151)는 제 1 인덕터(L1a) 및 제 2 인덕터(L2a)를 통해 제 1 배터리(BAT1)로부터 제 1 공급 전원을 공급받고, 그리고 그 공급받은 제 1 공급 전원을 감압 또는 승압하여 제 1 전자 제어부(201)의 구성 요소들(예를 들어, 제 1 마이크로 제어부(301))의 구동에 필요한 각종 구동 전원을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 레귤레이터(151)는 12 V의 제 1 공급 전원을 감압하여 3.3 V의 구동 전원 및 5 V의 구동 전원을 생성할 수 있는 바, 3.3 V의 구동 전원은 제 1 마이크로 제어부(301)에 공급되고, 그리고 5 V의 구동 전원은 센서(400)에 공급될 수 있다.
제 1 전자 제어부(201)의 제 1 커패시터(C1a)는 제 1 배터리(BAT1)의 음극 단자와 제 1 접지 단자(GND1) 사이에 접속될 수 있다. 여기서, 제 1 접지 단자(GND1)는, 예를 들어, 샤시(chassis) 접지 단자일 수 있다.
제 1 전자 제어부(201)의 제 1 배터리 감지부(701)는 제 1 배터리(BAT1)의 전압을 감지(또는 검출)할 수 있다. 이 제 1 배터리 감지부(701)는 제 2 저항기(R2a), 제 3 저항기(R3a) 및 제 2 커패시터(C2a)를 포함할 수 있다.
제 2 저항기(R2a)는 제 1 레귤레이터(151)의 제 1 입력 단자(T1a)와 제 1 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_VT1) 사이에 접속될 수 있다.
제 3 저항기(R3a)는 제 1 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_VT1)와 제 1 접지 단자(GND1) 사이에 접속될 수 있다.
제 2 커패시터(C2a)는 제 1 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_VT1)와 제 1 접지 단자(GND1) 사이에 접속될 수 있다.
이와 같은 제 1 배터리 감지부(701)로부터 검출된 아날로그 신호의 제 1 배터리 감지 전압은 제 1 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환되어 제 1 마이크로 제어부(301)로 전송될 수 있다.
제 1 전자 제어부(201)의 제 3 커패시터(C3a)는 제 1 배터리(BAT1)로부터의 제 1 공급 전압을 저장하는 스토리지 커패시터일 수 있다. 제 3 커패시터(C3a)는 역전압 보호 스위치(RTa)의 소스 단자(또는 드레인 단자; 예를 들어, 노드 Na)와 제 1 레귤레이터(151)의 제 2 입력 단자(T2a) 사이에 접속될 수 있다.
제 1 전자 제어부(201)의 제 1 공급 전원 제어부(401)는 전술된 전원 제어 스위치로서 배터리 차단 스위치(BTa) 및 역전압 보호 스위치(RTa)를 포함할 수 있다.
배터리 차단 스위치(BTa)는 제 1 마이크로 제어부(301)로부터의 제어 신호에 따라 제어되며, 제 1 레귤레이터(151)의 제 1 입력 단자(T1a)와 제 1 저항기(R1a)의 제 2 단자 사이에 접속될 수 있다. 이때, 배터리 차단 스위치(BTa)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
역전압 보호 스위치(RTa)는 제 1 마이크로 제어부(301)로부터의 제어 신호에 따라 제어되며, 제 1 저항기(R1a)의 제 2 단자와 제 3 커패시터(C3a)의 제 1 단자(예를 들어, 노드 Na) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 역전압 보호 스위치(RTa)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
한편, 배터리 차단 스위치(BTa)의 게이트 단자와 역전압 보호 스위치(RTa)의 게이트 단자는 제 4 저항기(R4a)를 통해 제 1 마이크로 제어부(301)에 연결될 수 있다. 제 1 마이크로 제어부(301)는 제 4 저항기(R4a)를 통해 배터리 차단 스위치(BTa)의 게이트 단자와 역전압 보호 스위치(RTa)의 게이트 단자로 전술된 제어 신호를 공급할 수 있다.
제 1 마이크로 제어부(301)로부터의 제어 신호(예를 들어, 배터리 차단 스위치(BTa) 및 역전압 보호 스위치(RTa)의 각 문턱 전압보다 높게 설정된 활성화 상태의 제어 신호)에 의해 배터리 차단 스위치(BTa) 및 역전압 보호 스위치(RTa)가 턴-온되면, 그 턴-온된 배터리 차단 스위치(BTa) 및 역전압 보호 스위치(RTa)를 통해, 제 1 배터리(BAT1)로부터의 제 1 공급 전원이 제 3 커패시터(C3a)에 공급되어 충전될 수 있다.
제 1 전자 제어부(201)의 제 1 인버터 감지부(801)는 제 1 인버터(501)의 전압을 감지(또는 검출)할 수 있다. 이 제 1 인버터 감지부(801)는 제 5 저항기(R5a), 제 6 저항기(R6a) 및 제 4 커패시터(C4a)를 포함할 수 있다.
제 5 저항기(R5a)는 제 3 커패시터(C3a)의 제 1 단자(Na)와 제 2 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_INV2) 사이에 접속될 수 있다.
제 6 저항기(R6a)는 제 2 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_INV2)와 제 1 접지 단자(GND1) 사이에 접속될 수 있다.
제 4 커패시터(C4a)는 제 2 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_INV2)와 제 1 접지 단자(GND1) 사이에 접속될 수 있다.
이와 같은 제 1 인버터 감지부(801)로부터 검출된 아날로그 신호의 제 1 인버터 감지 전압은 제 2 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환되어 제 1 마이크로 제어부(301)로 전송될 수 있다. 한편, 제 1 마이크로 제어부(301)는 전술된 제 1 아날로그-디지털 변환기로부터의 제 1 배터리 감지 전압과 전술된 제 2 아날로그-디지털 변환기로부터의 제 1 인버터 감지 전압을 근거로 제 1 전자 제어부(201)에서의 오류(또는 페일(fail)) 여부를 판단할 수 있다.
제 1 전자 제어부(201)의 제 1 인버터(501)는 제 1 인버터 스위치(IT1a), 제 2 인버터 스위치(IT2a), 제 3 인버터 스위치(IT3a), 제 4 인버터 스위치(IT4a), 제 5 인버터 스위치(IT5a) 및 제 6 인버터 스위치(IT6a)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 내지 제 3 인버터 스위치들(IT1a, IT2a, IT3a)은 제 1 인버터(501)의 하이 사이드 인버터 스위치에 해당하며, 그리고 제 4 내지 제 6 인버터 스위치들(IT4a, IT5a, IT6a)은 제 1 인버터(501)의 로우 사이드 인버터 스위치에 해당할 수 있다.
제 1 인버터 스위치(IT1a)는 제 1 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, +U상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 3 커패시터(C3a)의 제 1 단자(Na)와 제 1 인버터 노드(Ua) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 1 인버터 스위치(IT1a)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 2 인버터 스위치(IT2a)는 제 1 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, +V상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 3 커패시터(C3a)의 제 1 단자(Na)와 제 2 인버터 노드(Va) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 2 인버터 스위치(IT2a)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 3 인버터 스위치(IT3a)는 제 1 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, +W상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 3 커패시터(C3a)의 제 1 단자(Na)와 제 3 인버터 노드(Wa) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 3 인버터 스위치(IT3a)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 4 인버터 스위치(IT4a)는 제 1 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, -U상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 1 인버터 노드(Ua)와 제 3 커패시터(C3a)의 제 2 단자(예를 들어, 노드 T2a) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 4 인버터 스위치(IT4a)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 5 인버터 스위치(IT5a)는 제 1 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, -V상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 2 인버터 노드(Va)와 제 3 커패시터(C3a)의 제 2 단자(예를 들어, T2a) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 5 인버터 스위치(IT5a)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 6 인버터 스위치(IT6a)는 제 1 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, -W상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 3 인버터 노드(Wa)와 제 3 커패시터(C3a)의 제 2 단자(예를 들어, T2a) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 6 인버터 스위치(IT6a)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 1 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호들에 의해 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들(IT1a 내지 IT6a)은 미리 설정된 조합으로 턴-온됨으로써 모터(300)에 공급되는 모터 구동 신호(예를 들어, 모터 구동 전류)의 방향을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 1 구동 기간 동안 제 1 인버터 스위치(IT1a) 및 제 6 인버터 스위치(IT6a)가 선택적으로 턴-온되고, 제 2 구동 기간 동안 제 2 인버터 스위치(IT2a) 및 제 6 인버터 스위치(IT6a)가 선택적으로 턴-온되고, 제 3 구동 기간 동안 제 2 인버터 스위치(IT2a) 및 제 4 인버터 스위치(IT4a)가 선택적으로 턴-온되고, 제 4 구동 기간 동안 제 3 인버터 스위치(IT3a) 및 제 4 인버터 스위치(IT4a)가 선택적으로 턴-온되고, 제 5 구동 기간 동안 제 3 인버터 스위치(IT3a) 및 제 5 인버터 스위치(IT5a)가 선택적으로 턴-온되고, 그리고 제 6 구동 기간 동안 제 1 인버터 스위치(IT1a) 및 제 5 인버터 스위치(IT5a)가 선택적으로 턴-온될 수 있다. 여기서, 각 구동 기간에서 선택되지 않은 인버터 스위치들은 턴-오프 상태를 유지한다. 예를 들어, 제 1 구동 기간 동안 제 2 내지 제 5 인버터 스위치들(IT2a 내지 IT5a)은 턴-오프 상태를 유지한다.
제 1 전자 제어부(201)의 제 1 인버터 출력 제어부(601)는 제 1 출력 제어 스위치(PT1a), 제 2 출력 제어 스위치(PT2a) 및 제 3 출력 제어 스위치(PT3a)를 포함할 수 있다.
제 1 출력 제어 스위치(PT1a)는 제 1 제어 드라이버로부터의 제 1 출력 제어 신호에 따라 제어되며, 제 1 인버터 노드(Ua)와 모터(300)의 제 1 상 단자(Um) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 2 출력 제어 스위치(PT2a)는 제 1 제어 드라이버로부터의 제 2 출력 제어 신호에 따라 제어되며, 제 2 인버터 노드(Va)와 모터(300)의 제 2 상 단자(Vm) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 2 출력 제어 스위치(PT2a)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 3 출력 제어 스위치(PT3a)는 제 1 제어 드라이버로부터의 제 3 출력 제어 신호에 따라 제어되며, 제 3 인버터 노드(Wa)와 모터(300)의 제 3 상 단자(Wm) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 3 출력 제어 스위치(PT3a)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 1 제어 드라이버로부터의 제 1 내지 제 3 출력 제어 신호들에 의해 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1a 내지 PT3a)은 미리 설정된 조합으로 턴-온됨으로써 전술된 제 1 인버터(501)로부터의 모터 구동 신호가 모터(300)에 공급될 수 있도록 한다. 예를 들어, 전술된 제 1 및 제 4 구동 기간들 동안 제 1 출력 제어 스위치(PT1a)가 선택적으로 턴-온되고, 전술된 제 2 및 제 5 구동 기간들 동안 제 2 출력 제어 스위치(PT2a)가 선택적으로 턴-온되고, 그리고 전술된 제 3 및 제 6 구동 기간 동안들 제 3 출력 제어 스위치(PT3a)가 선택적으로 턴-온될 수 있다. 여기서, 각 구동 기간에서 선택되지 않은 출력 제어 스위치들은 턴-오프 상태를 유지한다. 예를 들어, 제 1 및 제 4 구동 기간들 동안 제 2 및 제 3 출력 제어 스위치들(PT2a, PT3a)은 턴-오프 상태를 유지한다.
또한, 제 2 전자 제어부(202)의 제 2 전원 공급부(102)는 제 2 배터리(BAT2), 제 1 인덕터(L1b), 제 2 인덕터(L2b), 제 2 레귤레이터(152) 및 제 1 저항기(R1b)를 포함할 수 있다.
제 2 배터리(BAT2)는 직류 레벨의 제 2 공급 전원을 제공할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 제 2 배터리(BAT2)는 직류 전압을 제공하는 직류 전원을 포함할 수 있다.
제 1 인덕터(L1b)는 제 2 배터리(BAT2)의 제 1 단자(예를 들어, 양극 단자)와 제 2 레귤레이터(152)의 제 1 입력 단자(T1b) 사이에 접속될 수 있다.
제 2 인덕터(L2b)는 제 2 배터리(BAT2)의 제 2 단자(예를 들어, 음극 단자)와 제 2 레귤레이터(152)의 제 2 입력 단자(T2b) 사이에 접속될 수 있다.
제 1 저항기(R1b)는 제 2 레귤레이터(152)의 제 1 입력 단자(T1b)와 제 2 공급 전원 제어부(402) 사이에 접속될 수 있다. 구체적으로, 제 1 저항기(R1b)의 제 1 단자는 제 2 레귤레이터(152)의 제 1 입력 단자(T1b)에 접속되며, 그리고 그 제 1 저항기(R1b)의 제 2 단자는 제 2 공급 전원 제어부(402)에 접속될 수 있다. 제 1 저항기(R1b)는 제 2 배터리(BAT2)로부터의 제 2 공급 전원에 의한 돌입 전류를 방지할 수 있다. 예를 들어, 제 2 전원 공급부(102)가 제 2 전자 제어부(202)에 연결되는 순간, 제 2 배터리(BAT2)로부터의 제 2 공급 전원에 의해 발생된 돌입 전류가 턴-오프된 역전압 보호 스위치(RTb)의 바디 다이오드(D)를 통해 제 3 커패시터(C3b)로 공급될 수 있는 바, 이와 같은 경우 그 돌입 전류로 인해 제 3 커패시터(C3b)가 손상될 수 있다. 제 1 저항기(R1b)는 그러한 돌입 전류의 발생을 억제함으로써 제 2 전자 제어부(202)의 내부 소자를 보호할 수 있다.
제 2 전자 제어부(202)의 제 2 레귤레이터(152)는 제 1 인덕터(L1b) 및 제 2 인덕터(L2b)를 통해 제 2 배터리(BAT2)로부터 제 2 공급 전원을 공급받고, 그리고 그 공급받은 제 2 공급 전원을 감압 또는 승압하여 제 2 전자 제어부(202)의 구성 요소들(예를 들어, 제 2 마이크로 제어부(302))의 구동에 필요한 각종 구동 전원을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 2 레귤레이터(152)는 12 V의 제 2 공급 전원을 감압하여 3.3 V의 구동 전원 및 5 V의 구동 전원을 생성할 수 있는 바, 3.3 V의 구동 전원은 제 2 마이크로 제어부(302)에 공급되고, 그리고 5 V의 구동 전원은 센서(400)에 공급될 수 있다.
제 2 전자 제어부(202)의 제 1 커패시터(C1b)는 제 2 배터리(BAT2)의 음극 단자와 제 2 접지 단자(GND2) 사이에 접속될 수 있다. 여기서, 제 2 접지 단자(GND2)는, 예를 들어, 샤시 접지 단자일 수 있다. 한편, 전술된 제 1 접지 단자(GND1)와 제 2 접지 단자(GND2)는 서로 물리적으로 분리된 샤시 접지 단자일 수 있다.
제 2 전자 제어부(202)의 제 2 배터리 감지부(702)는 제 2 배터리(BAT2)의 전압을 감지(또는 검출)할 수 있다. 이 제 2 배터리 감지부(702)는 제 2 저항기(R2b), 제 3 저항기(R3b) 및 제 2 커패시터(C2b)를 포함할 수 있다.
제 2 저항기(R2b)는 제 2 레귤레이터(152)의 제 1 입력 단자(T1b)와 제 3 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_VT3) 사이에 접속될 수 있다.
제 3 저항기(R3b)는 제 3 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_VT3)와 제 2 접지 단자(GND2) 사이에 접속될 수 있다.
제 2 커패시터(C2b)는 제 3 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_VT3)와 제 2 접지 단자(GND2) 사이에 접속될 수 있다.
이와 같은 제 2 배터리 감지부(702)로부터 검출된 아날로그 신호의 제 2 배터리 감지 전압은 제 3 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환되어 제 2 마이크로 제어부(302)로 전송될 수 있다.
제 2 전자 제어부(202)의 제 3 커패시터(C3b)는 제 2 배터리(BAT2)로부터의 제 2 공급 전압을 저장하는 스토리지 커패시터일 수 있다. 제 3 커패시터(C3b)는 역전압 보호 스위치(RTb)의 소스 단자(또는 드레인 단자; 예를 들어, 노드 Nb)와 제 2 레귤레이터(152)의 제 2 입력 단자(T2b) 사이에 접속될 수 있다.
제 2 전자 제어부(202)의 제 2 공급 전원 제어부(402)는 전술된 전원 제어 스위치로서 배터리 차단 스위치(BTb) 및 역전압 보호 스위치(RTb)를 포함할 수 있다.
배터리 차단 스위치(BTb)는 제 2 마이크로 제어부(302)로부터의 제어 신호에 따라 제어되며, 제 2 레귤레이터(152)의 제 1 입력 단자(T1b)와 제 1 저항기(R1b)의 제 2 단자 사이에 접속될 수 있다. 이때, 배터리 차단 스위치(BTb)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
역전압 보호 스위치(RTb)는 제 2 마이크로 제어부(302)로부터의 제어 신호에 따라 제어되며, 제 1 저항기(R1b)의 제 2 단자와 제 3 커패시터(C3b)의 제 1 단자(예를 들어, 노드 Nb) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 역전압 보호 스위치(RTb)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드(D)를 포함할 수 있다.
한편, 배터리 차단 스위치(BTb)의 게이트 단자와 역전압 보호 스위치(RTb)의 게이트 단자는 제 4 저항기(R4b)를 통해 제 2 마이크로 제어부(302)에 연결될 수 있다. 제 2 마이크로 제어부(302)는 제 4 저항기(R4b)를 통해 배터리 차단 스위치(BTb)의 게이트 단자와 역전압 보호 스위치(RTb)의 게이트 단자로 전술된 제어 신호를 공급할 수 있다.
제 2 마이크로 제어부(302)로부터의 제어 신호(예를 들어, 배터리 차단 스위치(BTb) 및 역전압 보호 스위치(RTb)의 각 문턱 전압보다 높게 설정된 활성화 상태의 제어 신호)에 의해 배터리 차단 스위치(BTb) 및 역전압 보호 스위치(RTb)가 턴-온되면, 그 턴-온된 배터리 차단 스위치(BTb) 및 역전압 보호 스위치(RTb)를 통해, 제 2 배터리(BAT2)로부터의 제 2 공급 전원이 제 3 커패시터(C3b)에 공급되어 충전될 수 있다.
제 2 전자 제어부(202)의 제 2 인버터 감지부(802)는 제 2 인버터(502)의 전압을 감지(또는 검출)할 수 있다. 이 제 2 인버터 감지부(802)는 제 5 저항기(R5b), 제 6 저항기(R6b) 및 제 4 커패시터(C4b)를 포함할 수 있다.
제 5 저항기(R5b)는 제 3 커패시터(C3b)의 제 1 단자(Nb)와 제 4 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_INV4) 사이에 접속될 수 있다.
제 6 저항기(R6b)는 제 4 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_INV4)와 제 2 접지 단자(GND2) 사이에 접속될 수 있다.
제 4 커패시터(C4b)는 제 4 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자(ADC_INV4)와 제 2 접지 단자(GND2) 사이에 접속될 수 있다.
이와 같은 제 2 인버터 감지부(802)로부터 검출된 아날로그 신호의 제 2 인버터 감지 전압은 제 4 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환되어 제 2 마이크로 제어부(302)로 전송될 수 있다. 한편, 제 2 마이크로 제어부(302)는 전술된 제 2 아날로그-디지털 변환기로부터의 제 2 배터리 감지 전압과 전술된 제 4 아날로그-디지털 변환기로부터의 제 2 인버터 감지 전압을 근거로 제 2 전자 제어부(202)에서의 오류(예를 들어, 페일(fail)) 여부를 판단할 수 있다.
제 2 전자 제어부(202)의 제 2 인버터(502)는 제 1 인버터 스위치(IT1b), 제 2 인버터 스위치(IT2b), 제 3 인버터 스위치(IT3b), 제 4 인버터 스위치(IT4b), 제 5 인버터 스위치(IT5b) 및 제 6 인버터 스위치(IT6b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 내지 제 3 인버터 스위치들(IT1b, IT2b, IT3b)은 제 2 인버터(502)의 하이 사이드 인버터 스위치에 해당하며, 그리고 제 4 내지 제 6 인버터 스위치들(IT4b, IT5b, IT6b)은 제 2 인버터(502)의 로우 사이드 인버터 스위치에 해당할 수 있다.
제 1 인버터 스위치(IT1b)는 제 2 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, +U상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 3 커패시터(C3b)의 제 1 단자(Nb)와 제 1 인버터 노드(Ub) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 1 인버터 스위치(IT1b)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 2 인버터 스위치(IT2b)는 제 2 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, +V상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 3 커패시터(C3b)의 제 1 단자(Nb)와 제 2 인버터 노드(Vb) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 2 인버터 스위치(IT2b)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 3 인버터 스위치(IT3b)는 제 2 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, +W상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 3 커패시터(C3b)의 제 1 단자(Nb)와 제 3 인버터 노드(Wb) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 3 인버터 스위치(IT2b)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 4 인버터 스위치(IT4b)는 제 2 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, -U상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 1 인버터 노드(Ub)와 제 3 커패시터(C3b)의 제 2 단자(예를 들어, 노드 T2b) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 4 인버터 스위치(IT4b)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 5 인버터 스위치(IT5b)는 제 2 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, -V상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 2 인버터 노드(Vb)와 제 3 커패시터(C3b)의 제 2 단자(예를 들어, T2b) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 5 인버터 스위치(IT5b)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 6 인버터 스위치(IT6b)는 제 2 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호(예를 들어, -W상의 펄스폭 변조 신호)에 따라 제어되며, 제 3 인버터 노드(Wb)와 제 3 커패시터(C3b)의 제 2 단자(예를 들어, T2b) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 6 인버터 스위치(IT6b)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 2 게이트 드라이버로부터의 펄스폭 변조 신호들에 의해 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들(IT1b 내지 IT6b)은 미리 설정된 조합으로 턴-온됨으로써 모터(300)에 공급되는 모터 구동 신호(예를 들어, 모터 구동 전류)의 방향을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 1 구동 기간 동안 제 1 인버터 스위치(IT1b) 및 제 6 인버터 스위치(IT6b)가 선택적으로 턴-온되고, 제 2 구동 기간 동안 제 2 인버터 스위치(IT2b) 및 제 6 인버터 스위치(IT6b)가 선택적으로 턴-온되고, 제 3 구동 기간 동안 제 2 인버터 스위치(IT2b) 및 제 4 인버터 스위치(IT4b)가 선택적으로 턴-온되고, 제 4 구동 기간 동안 제 3 인버터 스위치(IT3b) 및 제 4 인버터 스위치(IT4b)가 선택적으로 턴-온되고, 제 5 구동 기간 동안 제 3 인버터 스위치(IT3b) 및 제 5 인버터 스위치(IT5b)가 선택적으로 턴-온되고, 그리고 제 6 구동 기간 동안 제 1 인버터 스위치(IT1b) 및 제 5 인버터 스위치(IT5b)가 선택적으로 턴-온될 수 있다. 여기서, 각 구동 기간에서 선택되지 않은 인버터 스위치들은 턴-오프 상태를 유지한다. 예를 들어, 제 1 구동 기간 동안 제 2 내지 제 5 인버터 스위치(IT5b)들은 턴-오프 상태를 유지한다.
한편, 제 2 게이트 드라이버에 의해 설정된 제 1 내지 제 6 구동 기간들은 전술된 제 1 게이트 드라이버에 의해 설정된 제 1 내지 제 6 구동 기간들과 중첩하지 않는 다른 기간들일 수 있다. 이와 달리 제 2 게이트 드라이버에 의해 설정된 제 1 내지 제 6 구동 기간들은 전술된 제 1 게이트 드라이버에 의해 설정된 제 1 내지 제 6 구동 기간들과 동일한 기간들일 수도 있다.
제 2 전자 제어부(202)의 제 2 인버터 출력 제어부(602)는 제 1 출력 제어 스위치(PT1b), 제 2 출력 제어 스위치(PT2b) 및 제 3 출력 제어 스위치(PT3b)를 포함할 수 있다.
제 1 출력 제어 스위치(PT1b)는 제 2 제어 드라이버로부터의 제 1 출력 제어 신호에 따라 제어되며, 제 1 인버터 노드(Ub)와 모터(300)의 제 1 상 단자(Um) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 1 출력 제어 스위치(PT1b)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 2 출력 제어 스위치(PT2b)는 제 2 제어 드라이버로부터의 제 2 출력 제어 신호에 따라 제어되며, 제 2 인버터 노드(Vb)와 모터(300)의 제 2 상 단자(Vm) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 3 출력 제어 스위치(PT3b)는 제 2 제어 드라이버로부터의 제 3 출력 제어 신호에 따라 제어되며, 제 3 인버터 노드(Wb)와 모터(300)의 제 3 상 단자(Wm) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 3 출력 제어 스위치(PT3b)는 이의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 접속된 바디 다이오드를 포함할 수 있다.
제 2 제어 드라이버로부터의 제 1 내지 제 3 출력 제어 신호들에 의해 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1b, PT2b, PT3b)은 미리 설정된 조합으로 턴-온됨으로써 전술된 제 2 인버터(502)로부터의 모터 구동 신호가 모터(300)에 공급될 수 있도록 한다. 예를 들어, 전술된 제 1 및 제 4 구동 기간들 동안 제 1 출력 제어 스위치(PT1b)가 선택적으로 턴-온되고, 전술된 제 2 및 제 5 구동 기간들 동안 제 2 출력 제어 스위치(PT2b)가 선택적으로 턴-온되고, 그리고 전술된 제 3 및 제 6 구동 기간 동안들 제 3 출력 제어 스위치(PT3b)가 선택적으로 턴-온될 수 있다. 여기서, 각 구동 기간에서 선택되지 않은 출력 제어 스위치들은 턴-오프 상태를 유지한다. 예를 들어, 제 1 및 제 4 구동 기간들 동안 제 2 및 제 3 출력 제어 스위치들(PT2b, PT3b)은 턴-오프 상태를 유지한다.
이와 같이 설명된 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치(예를 들어, 전동식 조향 보조 장치)는 이중화(예를 들어, redundancy) 시스템에 기반한 페일 세이프(Fail Safe)를 수행할 수 있다. 예를 들어, 하나의 조향 보조 장치 내의 각 구성 요소에 대한 리던던시(redundancy)가 구성되어 있다. 즉, 동일한 동작과 세이프티 커버리지(safety coverage)를 갖는 두 개 이상의 전자 제어부들이 하나의 조향 보조 장치 내에 구비되고, 둘 중 하나의 전자 제어부가 정상적으로 동작할 수 없는 상황에서 다른 하나의 전자 제어부가 조향 보조 장치를 동작할 수 있다. 따라서, 하나의 전자 제어부의 동작에 이상이 발생하여도, 다른 전자 제어부를 이용해 조향 제어를 수행할 수 있어 전동식 조향 장치의 전체적인 안정성이 향상될 수 있다.
예를 들어, 두 개 이상의 전자 제어부들 중 활성화 모드(또는 마스터 모드)의 전자 제어부와 비활성화 모드(또는 스탠바이(Standby) 모드의 전자 제어부가 존재하고, 활성화 모드의 전자 제어부가 모터(300)를 제어하되, 차량의 상태나, 그 활성화 모드의 전자 제어부 등에 오류가 발생된 경우, 그 활성화 모드의 전자 제어부는 모터(300)를 제어하는 제어권을 다른 전자 제어부(예를 들어, 비활성화 모드의 전자 제어부)로 천이함으로써 조향 보조 장치는 전술된 페일 세이프티를 수행할 수 있다.
구체적인 예로서, 제 1 전자 제어부(201)가 활성화 모드로 동작하고, 제 2 전자 제어부(202)가 비활성화 모드로 동작 중인 경우, 제 1 전자 제어부(201)는 차량의 조향에 필요한 모터 구동 신호를 생성하여 모터(300)에 제공하는 반면, 제 2 전자 제어부(202)는 대기한다. 만약, 제 1 전자 제어부(201)가 전술된 오류 등에 의해 페일(fail) 상태인 경우, 제 1 전자 제어부(201)는 모터(300)에 대한 제어권을 제 2 전자 제어부(202)에게 천이하고, 그 제어권을 넘겨 받은 제 2 전자 제어부(202)가 대신 모터 구동 신호를 생성하여 모터(300)에 제공할 수 있다.
이를 위해, 하나의 예로서, 각 전자 제어부는 버스 라인(예를 들어, 도 1의 CBL)을 통해 서로 연결되어 통신을 수행하고, 각자의 상태에 대한 정보를 통신을 통해 송/수신함으로써 리던던트 시스템에 기반한 페일 세이프티를 수행할 수 있다. 이러한 통신은 예를 들어, CAN(Controller Area Network) 버스 라인들을 통하여 각 전자 제어부(예를 들어, 제 1 전자 제어부(201)와 제 2 전자 제어부(202)) 간에 메시지를 송수신할 수 있는 CAN(Controller Area Network) 통신일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 제 1 전자 제어부(201)가 모터(300)를 구동하기 위한 활성화 모드로 동작하고, 제 2 전자 제어부(202)는 비활성화 모드로 동작할 때, 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 모든 출력 제어 스위치들과 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 모든 출력 제어 스위치들은 서로 반대의 상태로 유지될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전자 제어부(201)가 활성화 모드로 동작할 때(이때, 제 2 전자 제어부(202)는 비활성화 모드로 동작함), 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1a 내지 PT3a) 중 적어도 하나(또는 PT1a 내지 PT3a 모두)는 턴-온되는 반면, 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1b 내지 PT3b)은 모두 턴-오프될 수 있다. 이에 따라, 전술된 센서(400)의 감지 라인에 노이즈가 발생되는 것이 억제될 수 있다.
만약, 제 1 전자 제어부(201)가 활성화 모드로 동작할 때(이때, 제 2 전자 제어부(202)는 비활성화 모드로 동작함), 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 적어도 하나의 출력 스위치(또는 모든 출력 제어 스위치들)과 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 적어도 하나의 출력 스위치(또는 모든 출력 제어 스위치들)이 턴-온된 상태일 때, 제 1 인버터 출력 제어부(601)를 통해 출력된 제 1 인버터(501)의 모터 구동 신호는 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 턴-온된 출력 제어 스위치를 통해 제 2 인버터(502)(이때, 제 2 인버터(502)의 모든 인버터 스위치들은 턴-오프된 상태임)로 공급될 수 있는 바, 이때 그 제 1 인버터(501)의 모터 구동 신호는 제 2 인버터(502)의 여섯 개의 바디 다이오드들 및 제 2 공급 전원 제어부(402)(이때, 제 2 공급 전원 제어부(402)의 배터리 차단 스위치(BTa) 및 역전압 보호 스위치(RTa)는 턴-온된 상태임) 통해 제 2 레귤레이터(152)로 공급된다. 이때, 제 2 인버터(502)의 바디 다이오드들의 턴-온 및 턴-오프 시간의 지연 등에 따른 노이즈가 제 1 인버터(501)의 모터 구동 신호에 반영되며, 이로 인해 그러한 노이즈를 포함하는 모터 구동 신호를 공급받은 제 1 및 제 2 레귤레이터들(151, 152)의 각 출력 단자(예를 들어, 전술된 5 V의 구동 전원이 출력되는 제 1 및 제 2 레귤레이터들(151, 152)의 각 출력 단자)의 구동 전원에도 그에 동기된 노이즈가 발생된다. 그러면, 그러한 제 1 및 제 2 레귤레이터들(151, 152)로부터 5 V의 구동 전원을 공급받는 센서(400)의 감지 라인에도 노이즈가 발생하여 토크 센서 출력 전압이 불안정해지거나 왜곡되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 감지 라인의 노이즈로 인해 조향 장치(steering wheel)의 떨림이 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치에 따르면, 제 1 전자 제어부(201)가 활성화 모드로 동작하고 제 2 전자 제어부(202)가 비활성화 모드로 동작할 때, 그 비활성화 모드의 제 2 전자 제어부(202)에 구비된 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 모든 출력 제어 스위치들이 모두 턴-오프된다. 이와 같이 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1b, PT2b, PT3b)이 모두 턴-오프됨에 따라, 제 1 인버터(501)로부터 제 2 인버터(502)로의 전류 경로가 차단될 수 있다. 그러므로, 전술된 센서(400)의 감지 라인에 노이즈가 발생되는 것이 방지될 수 있다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 한편, 도 3 내지 도 6에서 상대적으로 두꺼운 선의 박스로 둘러싸인 스위치들은 그 스위치들 중 적어도 하나(또는 모든 스위치들)가 턴-온 상태임을 의미하며, 반면 회색으로 채워진 점선 박스에 의해 둘러싸인 스위치들은 그 스위치들 모두가 턴-오프 상태임을 의미한다. 한편, 전술된 배터리 차단 스위치, 역전압 보호 스위치, 인버터 스위치, 출력 제어 스위치는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistor)일 수 있다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 전자 제어부(201)가 활성화 모드로 동작하고, 그리고 제 2 전자 제어부(202)는 비활성화 모드로 동작할 때, 모터(300)는 제 1 전자 제어부(201)로부터 제공된 모터 구동 신호에 의해 구동될 수 있다.
이와 같이 제 1 전자 제어부(201)가 활성화 모드로 동작할 때(이때, 제 2 전자 제어부(202)는 비활성화 모드로 동작함), 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 공급 전원 제어부(401)의 배터리 차단 스위치(BTa) 및 역전압 보호 스위치(RTa)는 모두 턴-온되고, 제 1 인버터(501)의 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들(IT1a 내지 IT6a) 중 적어도 하나(또는 제 1 내지 제 3 인버터 스위치들(IT1a 내지 IT3a) 중 적어도 하나와 제 4 내지 제 6 인버터 스위치들(IT1a 내지 IT6a) 중 적어도 하나)는 턴-온되고, 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1a 내지 PT3a) 중 적어도 하나(또는 PT1a 내지 PT3a 모두)는 턴-온되고, 제 2 공급 전원 제어부(402)의 배터리 차단 스위치(BTa) 및 역전압 보호 스위치(RTa)는 모두 턴-온되고, 제 2 인버터(502)의 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들(IT6b 내지 IT6b)은 모두 턴-오프되고, 그리고 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1b 내지 PT3b)은 모두 턴-오프될 수 있다.
이와 같은 경우, 전술된 바와 같이, 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1b 내지 PT3b)이 모두 턴-오프되므로, 제 1 인버터(501)로부터 제 2 인버터(502)로의 전류 경로가 차단될 수 있다. 그러므로, 이에 따라 전술된 센서(400)의 감지 라인에 노이즈가 발생되는 것이 방지될 수 있다.
한편, 도 3과 같은 상황에서 제 1 전자 제어부(201)에 오류 등이 발생하여 제 1 전자 제어부(201)가 페일(fail)되는 순간, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같은 순서에 따라 모드 천이 동작이 수행될 수 있다. 예를 들어, 활성화 모드의 제 1 전자 제어부(201)에 페일 발생시, 그 활성화 모드의 제 1 전자 제어부(201)가 비활성화 모드로 천이되고, 그리고 비활성화 모드의 제 2 전자 제어부(202)는 활성화 모드로 천이되는 동작이 수행될 수 있는 바, 그러한 모드 천이 동작에 따른 천이 기간은 미리 설정된 제 1 내지 제 3 천이 기간들을 포함할 수 있다. 이를 도 4 내지 도 6을 참조로 하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하나의 예로서, 제 1 전자 제어부(201)는 제 1 배터리 감지부(701)로부터의 제 1 배터리 전압 및 제 1 인버터 감지부(801)로부터의 제 1 인버터 전압을 근거로 제 1 전자 제어부(201)의 페일 여부를 판단할 수 있는 바, 전술된 바와 같이 제 1 전자 제어부(201)가 페일(fail)되면, 먼저 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 천이 기간의 동작이 수행될 수 있다.
예를 들어, 그 제 1 천이 기간에, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 공급 전원 제어부(401)의 배터리 차단 스위치(BTa) 및 역전압 보호 스위치(RTa)는 모두 턴-온되고, 제 1 인버터(501)의 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들(IT1a 내지 IT6a)은 모두 턴-오프되고, 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1a 내지 PT3a) 중 적어도 하나(또는 PT1a 내지 PT3a 모두)는 턴-온되고, 제 2 공급 전원 제어부(402)의 배터리 차단 스위치(BTb) 및 역전압 보호 스위치(RTb)는 모두 턴-온되고, 제 2 인버터(502)의 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들(IT6b 내지 IT6b)은 모두 턴-오프되고, 그리고 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1b 내지 PT3b) 중 적어도 하나(또는 PT1b 내지 PT3b 모두)는 턴-온될 수 있다.
한편, 모터(300)는 상당히 높은 회전수(RPM; Revolutions Per Minute)로 구동되기 때문에, 활성화 모드로 동작 중인 제 1 전자 제어부(201)의 페일에 의해 그 모터(300)로의 모터 구동 신호가 차단될 때, 모터(300)에서 순간적으로 역기전압(BEMF; Back ElectroMotive Force)이 발생하게 된다. 이 역기전압이 제 2 전자 제어부(202)로 바로 인가될 때 그 제 2 전자 제어부(202)의 제 2 인버터 출력 제어부(602)에 구비된 출력 제어 스위치들(PT1b 내지 PT3b)이 소손될 수 있다.
이를 방지하기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 천이 기간에 제 1 전자 제어부(201)의 제 1 인버터 출력 제어부(601)에 구비된 모든 출력 제어 스위치들과 제 2 전자 제어부(202)의 제 2 인버터 출력 제어부(602)에 구비된 모든 출력 제어 스위치들이 미리 설정된 시간 동안 함께 턴-온 상태로 유지될 수 있다. 예를 들어, 그 제 1 천이 기간에, 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1a 내지 PT3a)과 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1b 내지 PT3b)은 운전자 피드백 토크가 감지되지 않는 시간 동안 함께 턴-온 상태로 유지될 수 있다. 더욱 구체적인 예로서, 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1a 내지 PT3a)과 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1b 내지 PT3b)은 약 50ms(millisecond) 동안 함께 턴-온된 상태로 유지될 수 있다.
이와 같은 경우, 모터(300)와 제 2 배터리(BAT2) 간에 전류 경로가 형성되어 모터(300)의 역기전압이 제 2 배터리(BAT2)에 흡수될 수 있다. 이에 따라 모터(300)의 역기전압이 낮아질 수 있다. 이에 따라, 모드 천이 기간 중 제 2 전자 제어부(202)의 출력 제어 스위치들의 소손이 방지될 수 있다.
이후 모터(300)의 역기전압이 제 2 배터리(BAT2)의 전압 레벨(예를 들어, 12 V)과 같아지면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 천이 기간의 동작이 수행될 수 있다.
예를 들어, 그 제 2 천이 기간에, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 공급 전원 제어부(401)의 배터리 차단 스위치(BTa) 및 역전압 보호 스위치(RTa)는 모두 턴-온되고, 제 1 인버터(501)의 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들(IT1a 내지 IT6a)은 모두 턴-오프되고, 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1a 내지 PT3a)은 모두 턴-오프되고, 제 2 공급 전원 제어부(402)의 배터리 차단 스위치(BTb) 및 역전압 보호 스위치(RTb)는 턴-온되고, 제 2 인버터(502)의 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들(IT1b 내지 IT6b) 중 적어도 하나(또는 제 1 내지 제 3 인버터 스위치들(IT1b 내지 IT3b) 중 적어도 하나와 제 4 내지 제 6 인버터 스위치들(IT4b 내지 IT6b) 중 적어도 하나)는 턴-온되고, 그리고 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1b 내지 PT3b) 중 적어도 하나(또는 PT1b 내지 PT3b 모두)는 턴-온될 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 3 천이 기간의 동작이 수행될 수 있다.
예를 들어, 그 제 3 천이 기간에, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 공급 전원 제어부(401)의 배터리 차단 스위치(BTa) 및 역전압 보호 스위치(RTa)는 모두 턴-오프되고, 제 1 인버터(501)의 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들(IT1a 내지 IT6a)은 모두 턴-오프되고, 제 1 인버터 출력 제어부(601)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1a 내지 PT3a)은 모두 턴-오프되고, 제 2 공급 전원 제어부(402)의 배터리 차단 스위치(BTa) 및 역전압 보호 스위치(RTa)는 모두 턴-온되고, 제 2 인버터(502)의 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들(IT1b 내지 IT6b) 중 적어도 하나(또는 제 1 내지 제 3 인버터 스위치들(IT1b 내지 IT3b) 중 적어도 하나와 제 4 내지 제 6 인버터 스위치들(IT4b 내지 IT6b) 중 적어도 하나)는 턴-온되고, 그리고 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들(PT1b 내지 PT3b) 중 적어도 하나(또는 PT1b 내지 PT3b 모두)는 턴-온될 수 있다. 즉, 제 3 천이 기간에 이르러 제 1 전자 제어부(201)의 모터 제어권이 제 2 전자 제어부(202)로 완전히 넘어간다. 다시 말하여, 제 3 천이 기간에, 제 1 전자 제어부(201)는 비활성화 모드로 동작하게 되며, 그리고 제 2 전자 제어부(202)는 모터(300)를 구동하기 위한 활성화 모드로 동작할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치의 블록 구성도이고, 그리고 도 8은 도 7의 제 1 전원 공급부(101), 제 1 전자 제어부(201), 제 2 전원 공급부(102) 및 제 2 전자 제어부(202)의 상세 블록 구성도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 조향 보조 장치는, 도 7에 도시된 바와 같이, 도 7에 도시된 하나의 예와 같이, 센서(400), 모터(300), 제 1 전원 공급부(101), 제 2 전원 공급부(102), 제 1 전자 제어부(201), 제 2 전자 제어부(202), 연결 라인(900), 제 1 전자 제어부(201)에 연결된 제 5 커패시터(C5a), 제 2 전자 제어부(202)에 연결된 제 5 커패시터(C5b)를 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 접지 단자(GND1)와 제 2 접지 단자(GND2)는 서로 직접 연결될 수 있다. 이를 위해, 하나의 예로서, 제 1 접지 단자(GND1)와 제 2 접지 단자(GND2)는 연결 라인(900)을 통해 직접 연결될 수 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 하나의 예와 같이, 연결 라인(900)의 일측은 제 1 접지 단자(GND1)에 직접 연결되고, 그리고 그 연결 라인(900)의 타측은 제 2 접지 단자(GND2)에 직접 연결될 수 있다.
두 개의 제 5 커패시터들(C5a, C5b) 중 하나의 제 5 커패시터(C5a)는, 예를 들어, 제 1 인버터(501)에 연결될 수 있다. 구체적인 예로서, 제 5 커패시터(C5a)는 제 1 인버터(501)의 로우 사이드의 인버터 스위치(예를 들어, 제 5 인버터 스위치(IT5a)의 소스 단자 또는 드레인 단자)와 제 3 접지 단자(GND3) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 5 커패시터(C5a)는, 도 8에 도시된 하나의 예와 같이, 중심 상(phase)에 대응되는 로우 사이드의 제 5 인버터 스위치(IT5a)에 근접하게 배치될 수 있다. 한편, 제 3 접지 단자(GND3)는 다른 접지 단자들과 물리적으로 분리될 수도 있고, 이와 달리 전술된 제 1 접지 단자(GND1)와 연결될 수도 있다.
두 개의 제 5 커패시터들(C5a, C5b) 중 다른 하나의 제 5 커패시터(C5b)는, 예를 들어, 제 2 인버터(502)에 연결될 수 있다. 구체적인 예로서, 제 5 커패시터(C5b)는 제 2 인버터(502)의 로우 사이드의 인버터 스위치(예를 들어, 제 5 인버터 스위치(IT5b)의 소스 단자 또는 드레인 단자)와 제 4 접지 단자(GND4) 사이에 접속될 수 있다. 이때, 제 5 커패시터(C5b)는, 도 8에 도시된 하나의 예와 같이, 중심 상(phase)에 대응되는 로우 사이드의 제 5 인버터 스위치(IT5b)에 근접하게 배치될 수 있다. 한편, 제 4 접지 단자(GND4)는 다른 접지 단자들과 물리적으로 분리될 수도 있고, 이와 달리 전술된 제 2 접지 단자(GND2)와 연결될 수도 있다.
이와 같이 샤시 접지 단자인 제 1 접지 단자(GND1)와 제 2 접지 단자(GND2)를 직접 연결하여 하나로 통합하고, 그리고 각 인버터에 커패시터(즉, 제 5 커패시터(C5a))를 연결하면, 전술된 센서(400)의 감지 라인에 노이즈가 발생되는 것이 더욱 억제될 수 있다. 이는 통합된 샤시 접지 단자 및 인터버에 접속된 커패시터를 통해, 인버터로 인한 노이즈가 감쇄되기 때문이다.
한편, 도 7의 센서(400), 모터(300), 제 1 전원 공급부(101), 제 2 전원 공급부(102), 제 1 전자 제어부(201) 및 제 2 전자 제어부(202)는 전술된 도 1의 센서(400), 모터(300), 제 1 전원 공급부(101), 제 2 전원 공급부(102), 제 1 전자 제어부(201), 제 2 전자 제어부(202)와 각각 동일하므로, 도 7의 센서(400), 모터(300), 제 1 전원 공급부(101), 제 2 전원 공급부(102), 제 1 전자 제어부(201), 제 2 전자 제어부(202)에 관한 상세 설명은 도 1 및 관련 기재를 참조한다.
또한, 도 8의 제 1 마이크로 제어부(301), 제 1 전원 공급부(101), 제 1 공급 전원 제어부(401), 제 1 인버터(501), 제 1 인버터 출력 제어부(601), 제 2 마이크로 제어부(302), 제 2 전원 공급부(102), 제 2 공급 전원 제어부(402), 제 2 인버터(502) 및 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 각 상세 구성은 전술된 도 2 내지 도 6의 제 1 마이크로 제어부(301), 제 1 전원 공급부(101), 제 1 공급 전원 제어부(401), 제 1 인버터(501), 제 1 인버터 출력 제어부(601), 제 2 마이크로 제어부(302), 제 2 전원 공급부(102), 제 2 공급 전원 제어부(402), 제 2 인버터(502) 및 제 2 인버터 출력 제어부(602)의 각 상세 구성과 동일하므로, 도 8의 제 1 전원 공급부(101), 제 1 전원 제어부, 제 2 전원 공급부(102) 및 제 2 전원 공급부(102)의 각 상세 구성에 관한 상세 설명은 도 2 내지 도 6 및 관련 기재를 참조한다.
한편, 전술된 각 실시예에서 모터에 연결된 전자 제어부의 수가 세 개 이상일 때, 그 세 개 이상의 전자 제어부들 중 항상 하나의 전자 제어부만이 활성화 모드로 동작하고, 나머지 전자 제어부들은 비활성화 모드로 동작한다. 이때, 활성화 모드의 전자 제어부는 전술된 도 3의 제 1 전자 제어부와 같은 상태를 가질 수 있으며, 나머지 전자 제어부들은 도 3의 제 2 전자 제어부와 같은 상태를 가질 수 있다. 예를 들어, 활성화 모드의 전자 제어부에 포함된 제 1 공급 전원 제어부의 배터리 차단 스위치 및 역전압 보호 스위치는 모두 턴-온되고, 제 1 인버터의 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들 중 적어도 하나(또는 제 1 내지 제 3 인버터 스위치들 중 적어도 하나와 제 4 내지 제 6 인버터 스위치들 중 적어도 하나)는 턴-온되고, 제 1 인버터 출력 제어부의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들 중 적어도 하나는 턴-온되고, 나머지 비활성화 모드의 전자 제어부들에 각각 포함된 제 2 공급 전원 제어부의 배터리 차단 스위치 및 역전압 보호 스위치는 모두 턴-온되고, 제 2 인버터의 제 1 내지 제 6 인버터 스위치들은 모두 턴-오프되고, 그리고 제 2 인버터 출력 제어부의 제 1 내지 제 3 출력 제어 스위치들은 모두 턴-오프된다.
또한, 활성화 모드의 전자 제어부가 페일되었을 때, 나머지 비활성화 모드의 전자 제어부들 중 어느 하나(예를 들어, 페일되지 않은 정상적인 전자 제어부)가 선택되어 활성화 모드로 변경될 수 있다. 이때에도, 폐일된 활성화 모드의 전자 제어부 및 선택된 비활성화 모드의 전자 제어부는 전술된 도 4 내지 도 6의 천이 기간들의 동작을 수행할 수 있다.
한편, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
201: 제 1 전자 제어부
202: 제 2 전자 제어부
101: 제 1 전원 공급부 102: 제 2 전원 공급부
301: 제 1 마이크로 제어부 302: 제 2 마이크로 제어부
401: 제 1 공급 전원 제어부 402: 제 2 공급 전원 제어부
BAT1: 제 1 배터리 BAT: 제 2 배터리
501: 제 1 인버터 502: 제 2 인버터
601: 제 1 인버터 출력 제어부 602: 제 2 인버터 출력 제어부
701: 제 1 배터리 감지부 702: 제 2 배터리 감지부
801: 제 1 인버터 감지부 802: 제 2 인버터 감지부
151: 제 1 레귤레이터 152: 제 2 레귤레이터
300: 모터 GND1: 제 1 접지 단자
GND2: 제 2 접지 단자 L1a, L1b: 제 1 인덕터
L2a, L2b: 제 2 인덕터 R1a, R1b: 제 1 저항기
R2a, R2b: 제 2 저항기 R3a, R3b: 제 3 저항기
R4a, R4b: 제 4 저항기 R5a, R5b: 제 5 저항기
R6a, R6b: 제 6 저항기 BTa, BTb: 배터리 차단 스위치
RTa, RTb: 역전압 보호 스위치 C1a, C1b: 제 1 커패시터
C2a, C2b: 제 2 커패시터 C3a, C3b: 제 3 커패시터
C4a, C4b: 제 4 커패시터 T1a, T1b: 제 1 입력 단자
T2a, T2b: 제 2 입력 단자 Na: 노드
IT1a, IT1b: 제 1 인버터 스위치 IT2a, IT2b: 제 2 인버터 스위치
IT3a, IT3b: 제 3 인버터 스위치 IT4a, IT4b: 제 4 인버터 스위치
IT5a, IT5b: 제 5 인버터 스위치 IT6a, IT6b: 제 6 인버터 스위치
Ua, Ub: 제 1 인버터 노드 Va, Vb: 제 2 인버터 노드
Wa, Wb: 제 3 인버터 노드 Um: 제 1 상 단자
Vm: 제 2 상 단자 Wm: 제 3 상 단자
PT1a, PT1b: 제 1 출력 제어 스위치
PT2a, PT2b: 제 2 출력 제어 스위치
PT3a, PT3b: 제 3 출력 제어 스위치
D: 바디 다이오드
ADC_VT1: 제 1 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자
ADC_INV2: 제 2 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자
ADC_VT3: 제 3 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자
ADC_INV4: 제 4 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자
101: 제 1 전원 공급부 102: 제 2 전원 공급부
301: 제 1 마이크로 제어부 302: 제 2 마이크로 제어부
401: 제 1 공급 전원 제어부 402: 제 2 공급 전원 제어부
BAT1: 제 1 배터리 BAT: 제 2 배터리
501: 제 1 인버터 502: 제 2 인버터
601: 제 1 인버터 출력 제어부 602: 제 2 인버터 출력 제어부
701: 제 1 배터리 감지부 702: 제 2 배터리 감지부
801: 제 1 인버터 감지부 802: 제 2 인버터 감지부
151: 제 1 레귤레이터 152: 제 2 레귤레이터
300: 모터 GND1: 제 1 접지 단자
GND2: 제 2 접지 단자 L1a, L1b: 제 1 인덕터
L2a, L2b: 제 2 인덕터 R1a, R1b: 제 1 저항기
R2a, R2b: 제 2 저항기 R3a, R3b: 제 3 저항기
R4a, R4b: 제 4 저항기 R5a, R5b: 제 5 저항기
R6a, R6b: 제 6 저항기 BTa, BTb: 배터리 차단 스위치
RTa, RTb: 역전압 보호 스위치 C1a, C1b: 제 1 커패시터
C2a, C2b: 제 2 커패시터 C3a, C3b: 제 3 커패시터
C4a, C4b: 제 4 커패시터 T1a, T1b: 제 1 입력 단자
T2a, T2b: 제 2 입력 단자 Na: 노드
IT1a, IT1b: 제 1 인버터 스위치 IT2a, IT2b: 제 2 인버터 스위치
IT3a, IT3b: 제 3 인버터 스위치 IT4a, IT4b: 제 4 인버터 스위치
IT5a, IT5b: 제 5 인버터 스위치 IT6a, IT6b: 제 6 인버터 스위치
Ua, Ub: 제 1 인버터 노드 Va, Vb: 제 2 인버터 노드
Wa, Wb: 제 3 인버터 노드 Um: 제 1 상 단자
Vm: 제 2 상 단자 Wm: 제 3 상 단자
PT1a, PT1b: 제 1 출력 제어 스위치
PT2a, PT2b: 제 2 출력 제어 스위치
PT3a, PT3b: 제 3 출력 제어 스위치
D: 바디 다이오드
ADC_VT1: 제 1 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자
ADC_INV2: 제 2 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자
ADC_VT3: 제 3 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자
ADC_INV4: 제 4 아날로그-디지털 변환기의 입력 단자
Claims (20)
- 모터;
상기 모터에 연결된 제 1 인버터 출력 제어부를 포함하는 제 1 전자 제어부; 및
상기 모터에 연결된 제 2 인버터 출력 제어부를 포함하는 제 2 전자 제어부를 포함하며,
상기 제 1 전자 제어부가 상기 모터를 구동하기 위한 활성화 모드로 동작하고, 상기 제 2 전자 제어부는 비활성화 모드로 동작할 때, 상기 제 1 인버터 출력 제어부의 제 1 출력 제어 스위치와 상기 제 2 인버터 출력 제어부의 제 2 출력 제어 스위치가 서로 반대의 상태로 유지되는 차량 조향 보조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전자 제어부가 상기 활성화 모드로 동작하고, 상기 제 2 전자 제어부가 비활성화 모드로 동작할 때,
상기 제 1 출력 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 2 출력 제어 스위치는 턴-오프된 차량 조향 보조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전자 제어부는 상기 제 1 인버터 출력 제어부에 연결된 제 1 인버터 및 상기 제 1 인버터에 연결된 제 1 공급 전원 제어부를 더 포함하며,
상기 제 2 전자 제어부는 상기 제 2 인버터 출력 제어부에 연결된 제 2 인버터 및 상기 제 2 인버터에 연결된 제 2 공급 전원 제어부를 더 포함하는 차량 조향 보조 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 전자 제어부가 상기 활성화 모드로 동작하고, 상기 제 2 전자 제어부가 비활성화 모드로 동작할 때,
상기 제 1 공급 전원 제어부의 제 1 제어 스위치는 턴-온되고,
상기 제 1 인버터의 적어도 하나의 제 1 인버터 스위치는 턴-온 되고,
상기 제 2 공급 전원 제어부의 제 2 제어 스위치는 턴-온되고,
상기 제 2 인버터의 제 2 스위치는 턴-오프되는 차량 조향 보조 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 활성화 모드의 제 1 전자 제어부에 에러 발생시, 상기 활성화 모드의 제 1 전자 제어부가 비활성화 모드로 천이되고, 상기 비활성화 모드의 제 2 전자 제어부는 활성화 모드로 천이되는 차량 조향 보조 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 활성화 모드의 제 1 전자 제어부가 비활성화 모드로 천이되고, 상기 비활성화 모드의 제 2 전자 제어부는 활성화 모드로 천이되는 모드 천이 기간은 미리 설정된 제 1 내지 제 3 천이 기간들을 포함하는 차량 조향 보조 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 천이 기간에, 상기 제 1 공급 전원 제어부의 제 1 전원 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 1 인버터의 제 1 인버터 스위치는 턴-오프되고, 상기 제 1 인버터 출력 제어부의 적어도 하나의 제 1 출력 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 2 공급 전원 제어부의 제 2 전원 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 2 인버터의 제 2 인버터 스위치는 턴-오프되고, 그리고 상기 제 2 인버터 출력 제어부의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치는 턴-온되는 차량 조향 보조 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 천이 기간에, 상기 제 1 인버터 출력 제어부의 적어도 하나의 제 1 출력 제어 스위치와 상기 제 2 인버터 출력 제어부의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치가 미리 설정된 시간 동안 함께 턴-온 상태로 유지되는 차량 조향 보조 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 미리 설정된 시간은 50ms인 차량 조향 보조 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 2 천이 기간에, 상기 제 1 공급 전원 제어부의 제 1 전원 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 1 인버터의 제 1 인버터 스위치는 턴-오프되고, 상기 제 1 인버터 출력 제어부의 제 1 출력 제어 스위치는 턴-오프되고, 상기 제 2 공급 전원 제어부의 제 2 전원 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 2 인버터의 적어도 하나의 제 2 인버터 스위치는 턴-온되고, 그리고 상기 제 2 인버터 출력 제어부의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치는 턴-온되는 차량 조향 보조 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 3 천이 기간에, 상기 제 1 공급 전원 제어부의 제 1 전원 제어 스위치는 턴-오프되고, 상기 제 1 인버터의 제 1 인버터 스위치는 턴-오프되고, 상기 제 1 인버터 출력 제어부의 제 1 출력 제어 스위치는 턴-오프되고, 상기 제 2 공급 전원 제어부의 제 2 전원 제어 스위치는 턴-온되고, 상기 제 2 인버터의 적어도 하나의 제 2 인버터 스위치는 턴-온되고, 그리고 상기 제 2 인버터 출력 제어부의 적어도 하나의 제 2 출력 제어 스위치는 턴-온되는 차량 조향 보조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전자 제어부에 연결되며, 제 1 배터리를 포함하는 제 1 전원 공급부; 및
상기 제 2 전자 제어부에 연결되며, 제 2 배터리를 포함하는 제 2 전원 공급부(102)를 더 포함하는 차량 조향 보조 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 배터리의 일측 단자에 접속된 제 1 배터리 접지 단자와 상기 제 2 배터리의 일측 단자에 접속된 제 2 배터리 접지 단자가 직접 연결된 차량 조향 보조 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 배터리 접지 단자와 상기 제 2 배터리 접지 단자를 서로 직접 연결하는 연결 라인을 더 포함하는 차량 조향 보조 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 배터리의 일측 단자와 상기 제 1 배터리 접지 단자 사이에 접속된 제 1 배터리 커패시터; 및
상기 제 2 배터리의 일측 단자와 상기 제 2 배터리 접지 단자 사이에 접속된 제 2 배터리 커패시터 중 적어도 하나를 더 포함하는 차량 조향 보조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전자 제어부는 상기 제 1 인버터 출력 제어부에 연결된 제 1 인버터를 더 포함하고, 상기 제 2 전자 제어부는 상기 제 2 인버터 출력 제어부에 연결된 제 2 인버터를 더 포함하며,
상기 제 1 인버터의 제 1 인버터 스위치와 제 1 인버터 접지 단자 사이에 접속된 제 1 인버터 커패시터; 및
상기 제 2 인버터의 제 2 인버터 스위치와 제 2 인버터 접지 단자 사이에 접속된 제 2 인버터 커패시터를 더 포함하는 차량 조향 보조 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 제 1 인버터 커패시터는 상기 제 1 인버터의 중심 상에 대응되는 제 1 인버터 스위치에 근접하게 배치되며,
상기 제 2 인버터 커패시터는 상기 제 2 인버터의 중심 상에 대응되는 제 2 인버터 스위치에 근접하게 배치된 차량 조향 보조 장치. - 모터; 상기 모터에 연결된 제 1 인버터 출력 제어부를 포함하는 제 1 전자 제어부; 및 상기 모터에 연결된 제 2 인버터 출력 제어부를 포함하는 제 2 전자 제어부를 준비하는 단계;
상기 모터가 상기 제 1 전자 제어부에 의해 구동되도록 상기 제 1 전자 제어부를 활성화 모드로 동작시키고, 상기 제 2 전자 제어부는 비활성화 모드로 동작시키는 단계를 포함하며,
상기 제 1 전자 제어부를 상기 활성화 모드로 동작시키고, 상기 제 2 전자 제어부가 비활성화 모드로 동작시키는 단계는,
상기 제 1 인버터 출력 제어부의 제 1 출력 제어 스위치와 상기 제 2 인버터 출력 제어부의 제 2 출력 제어 스위치를 서로 반대의 상태로 유지하는 단계를 포함하는 차량 조향 보조 장치의 구동 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 제 1 인버터 출력 제어부의 제 1 출력 제어 스위치와 상기 제 2 인버터 출력 제어부의 제 2 출력 제어 스위치를 서로 반대의 상태로 유지하는 단계는,
상기 제 1 출력 제어 스위치를 턴-온하는 단계; 및
상기 제 2 출력 제어 스위치를 턴-오프하는 단계를 포함하는 차량 조향 보조 장치의 구동 방법. - 제 18 항에 있어서,
모터; 상기 모터에 연결된 제 1 인버터 출력 제어부를 포함하는 제 1 전자 제어부; 및 상기 모터에 연결된 제 2 인버터 출력 제어부를 포함하는 제 2 전자 제어부를 준비하는 단계에서,
상기 제 1 전자 제어부는 상기 제 1 인버터 출력 제어부에 연결된 제 1 인버터 및 상기 제 1 인버터에 연결된 제 1 공급 전원 제어부를 더 포함하며,
상기 제 2 전자 제어부는 상기 제 2 인버터 출력 제어부에 연결된 제 2 인버터 및 상기 제 2 인버터에 연결된 제 2 공급 전원 제어부를 더 포함하는 차량 조향 보조 장치의 구동 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220033162A KR20230135777A (ko) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220033162A KR20230135777A (ko) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법 |
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| KR20230135777A true KR20230135777A (ko) | 2023-09-26 |
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|---|---|---|---|
| KR1020220033162A KR20230135777A (ko) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 차량 조향 보조 장치 및 이의 구동 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230135777A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102004720B1 (ko) | 2017-10-24 | 2019-07-29 | 주식회사 만도 | 세이프티 향상을 위해 리던던시를 구성한 전동식 조향 장치 |
-
2022
- 2022-03-17 KR KR1020220033162A patent/KR20230135777A/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102004720B1 (ko) | 2017-10-24 | 2019-07-29 | 주식회사 만도 | 세이프티 향상을 위해 리던던시를 구성한 전동식 조향 장치 |
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