KR100958743B1 - 비상 안전 기능을 갖는 차량 전력공급 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 비상안전기능을 갖는 차량 전력공급 제어장치는 현재의 이그니션 전원 인가 여부에 기초하여, 수신된 시동 버튼 신호와 차량 속도 신호에 따라 이그니션 논리 제어신호와 이그니션 설정신호를 출력하는 마이크로컴퓨터; 상기 시동 버튼 신호와 차량 속도 신호, 상기 이그니션 논리 제어신호를 수신하고 앤드논리로서 신호를 출력하여 이그니션 전원의 오프를 제어하는 논리소자부; 및 수신된 상기 이그니션 설정신호와, 상기 논리소자부 출력 신호에 따라 제1, 제2이그니션 전원의 인가를 각각 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 차량이 주행하고 있는 동안에 주요 전자 부품이나 전자 제어 장치의 불량 또는 오동작 등으로 인하여 엔진이나 액세서리 등의 전력이 요구되는 곳에 공급 중단되는 것을 방지할 수 있다.

Description

비상 안전 기능을 갖는 차량 전력공급 제어장치{Vehicle power supply control apparatus having a fail-safe function}

본 발명은 차량 전원의 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버튼 시동 방식 차량에서 오동작에 의해 주행 중에 발생할 수 있는 엔진 전원 등의 공급 중단을 안전하게 방지하는 차량 전원 제어 장치에 관한 것이다.

종래의 기계식 스타트 키는 운전자가 자동차 키를 키홀더에 삽입하고 회전시키는 각도의 단계에 따라 각각 스위칭되어 차량 액세서리의 전원 공급, 엔진 전원 공급을 위한 키온, 시동모터를 작동시켜 엔진을 시동거는 방식으로 전원이 공급되었다.

근래에는 차량 엔진의 시동/정지 작동을 보다 간편하게 하기 위하여 버튼 시동 방식이 개발되었다. 버튼 시동 방식에서는, 운전자가 시동 버튼을 누르는 것에 의해, 차량의 엔진시동기, 엔진, 계기 등에 배터리의 전력이 공급된다.

버튼 시동 방식 차량은, 차량 내의 전기기기들에 대한 전력 공급을 제어하기 위해 릴레이를 이용하고 있다. 구체적으로는, 시동 버튼이 눌러지면, 파워모듈이라고도 하는 전력공급 제어장치가, 엔진시동기릴레이, 제1이그니션(IGN1) 릴레이, 제 2이그니션(IGN2) 릴레이, 액세서리릴레이 등을 온(ON) 시키는 것에 의해, 엔진시동기, 엔진, 액세서리들에 전력이 공급된다.

그러나 이러한 버튼 시동 방식 차량이 고속 주행 중에 전력 공급 제어 장치의 고장이나 오동작에 의해 엔진에 공급되는 전력이 차단되는 경우에는 치명적인 안전사고를 야기할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 과제는 운행 중인 차량의 엔진 등에 공급되는 전력이 비상시에도 안정적으로 공급되도록 제어하는 차량 전력 공급 제어장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량 전력 공급 제어장치는,

현재의 이그니션 전원 인가 여부에 기초하여, 수신된 시동 버튼 신호와 정지여부를 나타내는 차량 속도 신호에 따라 이그니션 논리제어신호와 이그니션 설정신호와 이그니션 백업 신호를 출력하는 마이크로컴퓨터;

상기 시동 버튼 신호와 차량 속도 신호, 상기 이그니션 논리 제어신호를 수신하고 앤드논리로서 신호를 출력하여 이그니션 전원의 오프를 제어하기 위한 논리소자부; 및

수신된 상기 이그니션 설정신호와, 상기 논리소자부 출력 신호에 따라 제1, 제2이그니션 전원의 인가를 각각 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 논리소자부와 제어부는 각각 제1,2이그니션 전원을 제어하는 제1,2논리소자와 제1,2제어부를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 이그니션 설정신호와 이그니션 논리제어신호는 각각 제1,2이그니션 전원을 제어하는 제1,2이그니션 설정신호와 제1,2이그니션 논리제어신호를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,2논리소자는 차량속도신호가 정지 상태이고, 상기 시동 버튼 신호가 온일 때 상기 이그니션 논리 제어신호를 유입하여 앤드논리 조건일 때 이그니션 전원이 오프되도록 제어신호를 출력함을 특징으로 한다.

또한, 상기 이그니션 논리 제어신호는 시동 버튼 신호가 수신되기 전의 상기 이그니션 설정신호가 이그니션 전원 온으로 설정하는 제어신호 상태이고, 차량 속도신호가 정지상태를 나타낼 때 이그니션 전원 오프 작동을 액티브시키는 레벨로 출력됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 차량이 주행하고 있는 동안에 주요 전자 부품이나 전자 제어 장치의 불량 또는 오동작 등으로 인하여 엔진이나 액세서리 등의 전력이 요구되는 곳에 공급 중단되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 주행 중에 사용자가 실수로 조작 버튼을 잘못 누르는 경우에도 안정되게 전력을 공급할 수 있는 효과를 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 전력 공급 제어 장치를 설명하기 위한 회로도이다.

도 1을 참조하면, 전력 공급 제어 장치(30)는 차량 조작 및 차량 상태 정보, 즉 운전자의 시동 버튼 조작 신호와 차량 주행 속도 신호 등에 기초하여 제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터(10)와 제1, 2앤드논리소자(12,14), 제1, 2제어부(16,18)를 포함하며, 제1, 2제어부(16,18)의 출력단이 각각 제1, 2이그니션 릴레이(22, 24)에 접속된다.

미도시된 시동 버튼에서 운전자가 시동 버튼을 누르면 시동 버튼 신호(Start_Button)가 로직 하이레벨 신호로 출력된다. 또한, 미도시된 속도 센서에서 차량의 주행 여부를 체크하여 주행 또는 정지를 나타내는 차량 속도(Vehicle_Speed) 신호를 출력한다.

여기서, 차량 속도신호(Vehicle_Speed)는 로직 신호로서 예컨대, 주행 중일 경우에는 로직 하이레벨 신호로 출력되고, 차량이 정지 상태일 경우에는 로직 로우레벨 신호로 출력된다.

마이크로컴퓨터(10)는 제1이그니션 설정(IGN1-Set) 신호와 제2이그니션 설정(IGN2_Set) 신호를 출력한다. 제1이그니션 설정 신호는 엔진에 공급되는 전원을 제어하기 위한 신호이며, 제2이그니션 설정 신호는 차량에 따라 다소 차이는 있으나 에어콘이나 헤드 램프 등에 공급되는 전원을 제어하기 위한 신호로 사용된다.

시동 버튼은 엔진에 이그니션 전원을 공급하여 시동을 걸거나, 전원을 차단하여 엔진을 정지시키기 위한 운전자의 의지적인 동작에 의해 작동된다. 또한 이 시동 버튼은 누르는 횟수에 따라 액세서리 전원 온이 된 다음 엔진에 공급되는 제1이그니션 전원과 헤드 램프 등에 공급되는 제2이그니션 전원이 동시에 공급된다. 예컨대, 처음 누르는 경우에는 액세서리 전원을 온시키고, 두 번째 누를 경우에는 제1이그니션 전원과 제2이그니션 전원이 동시에 공급되도록 설계될 수도 있다.

마이크로컴퓨터(10)에서 시동 버튼 신호(Start-Button)를 수신하면, 제1제어부(16)의 세트입력 단자에 제1이그니션 설정 신호(IGN1_Set)를 로직 하이레벨로 출력한다. 이때, 마이크로컴퓨터(10)는 이전의 시동 버튼 신호(Start-Button)를 수신 한 뒤에 이미 설정한 제1이그니션 설정 신호(IGN1_Set)가 현재 로우 레벨 상태로 제어된 상태이면 제1이그니션 전원이 온될 수 있도록 제1이그니션 설정 신호(IGN1_Set)를 하이레벨로 설정하여 출력하며, 제2이그니션 설정 신호(IGN2_Set)의 신호레벨도 동일하게 적용하여 출력한다.

이에 따라 제2제어부(18)의 세트입력 단자에 제2이그니션 설정신호(IGN2_Set)를 로직 하이레벨로 출력한다. 이때, 제1,2이그니션 설정 신호는 동시 또는 거의 동시에 출력되며 출력신호간의 미세한 시간차이는 차량에 따라 상이할 수 있다. 본 발명의 실시예의 마이크로컴퓨터(10)는 제2이그니션 설정신호(IGN2_Set)가 제1이그니션 설정신호(IGN1_Set) 보다 미세하게 먼저 출력시키고 있으나, 반드시 이와 같은 설정신호의 출력 순위가 한정되는 것은 아니다.

또한, 마이크로컴퓨터(10)는 시동 버튼 신호(Start-Button)와 차량 속도 신호(Vehicle_Speed)가 수신되면 마이크로컴퓨터(10)에서는 차량의 주행 중이 아닌 정지 상태이고, 이그니션 전원이 현재 인가되어 있는 상태에서 시동 버튼 신호(Start-Button)가 인가된 경우에는 시동을 오프하는 단계로 판단하여 하이 레벨의 논리제어신호(IGN1_Micom)를 출력한다.

한편, 차량이 주행 중이 아닌 정지 상태이고, 이그니션 전원이 현재 오프되어 있는 상태에서 시동 버튼 신호(Start-Button)가 인가된 경우에는 이그니션 전원을 온하기 위한 단계로 판단하여 로우 레벨의 제1,2 이그니션 논리제어신호(IGN1_Micom, IGN2_Micom)를 출력하여 앤드논리소자(12, 14)의 출력이 로우레벨이 되도록 하여 제1이그니션(IGN1) 전원이 공급될 수 있도록 한다.

또한, 제1이그니션 설정신호(IGN1_Set)가 하이레벨인 상태에서 차량이 운행중이고, 시동 버튼신호(Start Button)가 입력되면 제1,2 이그니션 논리제어신호(IGN1_Micom)는 로우레벨로 출력되어 앤드논리소자(12)의 출력이 로우레벨이 되도록 한다. 이때, 제1제어부(16)의 리셋 입력단자는 비활성화 되어 제1이그니션(IGN1) 전원이 오프되지 않고 계속 공급될 수 있도록 한다.

이러한 제1앤드논리소자(12)는 시동 버튼신호(Start_Button)와 차량 속도 신호(Vehicle_Speed), 마이크로컴퓨터(10)에서 출력되는 제1논리 제어신호(IGN1_Micom)를 수신하여 앤드논리로서 제1제어부(16)의 리셋 입력 단자에 출력한다. 이 경우 시동 버튼신호(Start_Button)가 하이레벨이고, 차량 속도 신호(Vehicle_Speed)가 정지를 나타내는 로우레벨이더라도 마이크로컴퓨터(10)에서 현재 상태가 상술한 바와 같이 이그니션 전원을 인가하여야 하는 단계로 판단되어 로우레벨의 제1이그니션 논리제어신호를 출력하면 제1이그니션 전원은 오프되지 않게 된다. 따라서, 차량의 속도신호가 하이레벨 상태 즉, 정지 상태가 아닌 주행 중인 경우에는 제1이그니션 전원의 공급이 차단되는 경우를 방지한다.

이경우, 상기 제1이그니션 논리 제어신호(IGN1_Micom)는 시동 버튼 신호가 수신되기 전의 상기 이그니션 설정신호가 이그니션 전원 온으로 설정하는 제어신호 상태이고, 차량 속도신호(Vehicle_Speed)가 정지상태를 나타낼 때 이그니션 전원 오프 작동을 액티브시키는 레벨로 출력됨을 특징으로 한다.

제1제어부(16)의 출력은 액티브 하이레벨인 세트입력 단자와 리셋입력 단자에 입력된 제어신호에 의해 좌우되며 세트입력단자에 하이레벨의 제1이그니션 설정 신호(IGN1_Set)가 입력된 경우 하이레벨의 제어신호가 출력되어 제1이그니션 릴레이(22)를 작동시켜 제1이그니션 전원을 온시키거나 온상태를 유지시킨다.

한편, 제1 앤드논리소자(12)에 인가되는 시동 버튼신호(Start_Button)가 온상태인 하이레벨이고, 차량 속도 신호(Vehicle_Speed)가 차량의 정지를 나타내는 로우레벨 조건과 마이크로컴퓨터(10)에서 이들 신호를 참조하여 판단한 정보가 일치할 경우, 즉 이그니션 전원이 온상태이고 현재 눌려진 시동 버튼신호(Start_Button)의 조건이 이그니션 전원 오프로 판단될 때, 제1제어부(16)의 출력이 로우레벨이 되어 제1이그니션 전원의 공급을 차단하게 된다. 이경우, 마이크로컴퓨터(10)는 바로 전에 설정한 이그니션 설정신호를 하이레벨로 출력하였는지의 여부에 따라 이그니션 전원이 온상태임을 알 수 있다.

제2 앤드논리 소자(14)에 인가되는 시동 버튼신호(Start_Button)와 차량 속도 신호(Vehicle_Speed), 제2이그니션 논리제어신호(IGN2_Micom)는 제1 앤드논리 소자(12)에 인가되는 신호와 동일하게 적용되며, 미세한 출력신호의 시간차이만 있을 뿐 출력도 거의 동일하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제1제어부(16)의 출력은 액티브 하이레벨인 세트입력 단자와 리셋입력 단자에 의해 출력이 좌우되며 세트입력단자에 하이레벨이 입력되어 하이레벨의 출력되어 제1이그니션 릴레이(22)를 작동시켜 제1이그니션 전원(IGN1)이 공급되도록 한다.

이때, 제1이그니션(IGN1) 전원과 제2이그니션(IGN2) 전원은 거의 동시에 해당 릴레이가 작동되어 공급된다.

이로써, 차량이 주행 중에 운전자가 오작동을 하거나 소자가 일부 오동작 되더라도 제1,2제어부(16,18)의 입력부에서 이그니션 전원을 오프할 조건의 조합이 일치된 경우에 한하여만 이그니션 전원을 차단시킴으로써 안정적인 차량 전원 공급을 유지시킬 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 비상 안전 기능을 가지는 차량 전력 공급 제어 장치의 블록도이다.

Claims (5)

1. 현재의 이그니션 전원 인가 여부에 기초하여, 수신된 시동 버튼 신호와 정지여부를 나타내는 차량 속도 신호에 따라 이그니션 논리제어신호와 이그니션 설정신호와 이그니션 백업 신호를 출력하는 마이크로컴퓨터;

   상기 시동 버튼 신호와 차량 속도 신호, 상기 이그니션 논리 제어신호를 수신하고 앤드논리로서 신호를 출력하여 이그니션 전원의 오프를 제어하는 논리소자부;

   수신된 상기 이그니션 설정신호와, 상기 논리소자부 출력 신호에 따라 제1, 제2이그니션 전원의 인가를 각각 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 차량 전력공급 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 논리소자부와 제어부는 각각 제1,2이그니션 전원을 제어하는 제1,2논리소자와 제1,2제어부를 포함함을 특징으로 하는 차량 전력공급 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 이그니션 설정신호와 이그니션 논리제어신호는 각각 제1,2이그니션 전원을 제어하는 제1,2이그니션 설정신호와 제1,2이그니션 논리제어신호를 포함함을 차량 전력공급 제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1,2논리소자는 차량속도신호가 정지 상태이고, 상기 시동 버튼 신호가 온일 때 상기 이그니션 논리 제어신호를 유입하여 앤드논리로 작동하여 제1,2이그니션 전원이 오프되도록 제어 신호를 출력함을 특징으로 하는 차량 전력공급 제어장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 이그니션 논리 제어신호는 시동 버튼 신호가 수신되기 전의 상기 이그니션 설정신호가 이그니션 전원 온으로 설정하는 제어신호 상태이고, 차량 속도신호가 정지상태를 나타낼 때 이그니션 전원 오프 작동을 액티브시키는 레벨로 출력됨을 특징으로 하는 차량 전력공급 제어장치.

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