KR20140031024A - Apparatus and method for stabilizing battery power of electric booster system - Google Patents

Apparatus and method for stabilizing battery power of electric booster system Download PDF

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Abstract

In an electric booster system of a smart driving scheme of a vehicle, an apparatus and a method for stabilizing a battery power of an electric booster system according to the present disclosure prevent unnecessary leakage current to be generated by dark current although external signals of levels different from each other are inputted according to an operation of a driver. It is possible to efficiently manage an applied state of a battery power by observing a generation state of the external signal. A power switch performs a switching action which applies a power to the electric booster system from the battery power in response to an external signal inputted according to an operation of a driver. An enable control switching circuit switches the power switch in response to an external signal inputted according to an operation of the driver. An enable control switching circuit prevents leakage current of dark current to be generated by external signals different from each other. [Reference numerals] (20) Enable control switching unit; (40) Window monitoring part; (AA) Power supply; (BB) Power latch

Description

전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Stabilizing Battery Power of Electric Booster System}       Power stabilization apparatus and method for electric booster system {Apparatus and Method for Stabilizing Battery Power of Electric Booster System}

본 발명은 차량의 전동식 부스터 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회생 제동용의 전동식 스마트 부스터 시스템에서 차량의 조작 행태에 의한 구동 전원의 인가에 따라 발생되는 불필요한 전원 손실을 최소화하여 효과적인 전력 운용이 가능하도록 하는 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric booster system of a vehicle, and more particularly, in an electric smart booster system for regenerative braking, it is possible to effectively operate power by minimizing unnecessary power loss generated by the application of driving power due to the operation of the vehicle. The present invention relates to a power stabilization device and a method of an electric booster system.

일반적으로, 하이브리드 차량이나 연료 전지 차량 또는 전기 자동차는 회생 제동이 가능한 차량으로서, 연비를 높여 주도록 하기 위해 전동식 부스터를 이용한 회생제동(Regenerative Brake)을 구현한다.In general, a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, or an electric vehicle is a vehicle capable of regenerative braking, and implements regenerative braking using an electric booster to increase fuel efficiency.

이러한 전동식 부스터는 스마트 구동 방식으로 이루어져 있어서, 운전자의 안전을 위해 차량의 시동을 걸지 않아도 운전자가 탑승을 하거나, 제동 및 운행을 위한 소정의 조작 행태가 감지되면 전원이 인가되어 구동이 이루어지도록 요구하고 있다. The electric booster is made of a smart driving method, so that the driver is required to drive the vehicle when the driver rides or detects a predetermined operation behavior for braking and driving without having to start the vehicle for the driver's safety. have.

종래의 전동식 부스터는 기존 유압식의 제동장치와 달리, 초기화 시간을 가져야 할 뿐만 아니라 안전을 위해 차량의 도어가 열린다거나, 브레이크 스위치가 켜진다거나, 이그니션 스위치가 온되는 등의 운전자의 차량 조작 행태에 따른 신호가 유입되거나, 기타 판단을 위한 신호가 입력되면, 해당 전동식 부스터 시스템의 메인 파워 스위치가 스위칭 온되어 배터리 전원이 인가되면서 제동이 가능하도록 되어 있다. Conventional electric boosters, unlike conventional hydraulic brakes, require not only initialization time but also the driver's vehicle operation behavior such as opening the door, turning the brake switch on, or turning on the ignition switch for safety. When a signal flows in or a signal for other determination is input, the main power switch of the corresponding electric booster system is switched on to enable braking while battery power is applied.

이와 같이, 외부로부터의 운전자 조작 행태에 근거하여 발생되는 신호가 들어오면, 배터리와 연결된 메인 파워 스위치가 턴온되어 각 동작 회로부에 전원이 인가되면서 스마트 부스터 ECU가 구동되도록 되어 있는 바, 외부에서 입력되는 각기 레벨이 다른 상이한 신호에 대해서 특정 레벨의 스위치를 턴온 시키거나 인에이블(Enable)을 시킬 때 누설전류가 발생하게 되고, 이그니션이 입력되기 전에 외부 신호가 반복적으로 온/오프 되면 그에 연동하여 시스템 전원이 온/오프 되어 스마트부스터 시스템의 정상적인 동작에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 전동식 부스터가 자주 온/오프되거나, 동작하는 시간이 길어지게 되는 결과를 초래하여 효율적인 전력 관리가 안된다.As such, when a signal generated based on a driver's operation from the outside comes in, the main power switch connected to the battery is turned on, and the smart booster ECU is driven while power is applied to each operation circuit. When turning on or enabling a specific level switch for different signals with different levels, leakage current occurs, and when an external signal is repeatedly turned on / off before an ignition is input, the system power is linked. This can be turned on or off and affect the normal operation of the smart booster system. Therefore, the electric booster is frequently turned on or off, or the operation time becomes long, resulting in inefficient power management.

관련 기술로는 국내공개특허 2011-0131929호(고효율 회생제동구현 타입 제동장치)(2011.12.07)가 있다.Related technologies include Korean Patent Publication No. 2011-0131929 (High Efficiency Regenerative Braking Implementation Type Brake Device) (2011.12.07).

그에 따라, 전동식 부스터는 운전자의 잦은 조작 행태에 따라 구동 전원의 스위칭 온 동작 횟수가 불필요하게 많아지거나, 장시간동안 스위칭 온 상태가 유지됨에 따라, 배터리 전원을 주요 동력원으로 사용하는 차량의 불필요한 전력손실이 커지게 됨은 물론, 차량의 연비 문제와 직결되는 결과가 초래된다. Accordingly, the electric booster is unnecessarily increased in the number of switching-on operations of the driving power source or the switching-on state is maintained for a long time according to the frequent operation of the driver, so that unnecessary power loss of the vehicle using the battery power as the main power source is eliminated. Of course, the result is directly connected to the fuel economy of the vehicle.

더욱이, 이러한 스마트 부스터 시스템은 전기를 주요 동력원으로 하는 전기 차량에 적용되기 때문에, 암전류와 같은 특성이 매우 중요한 부분이지만, 이러한 암전류에 의한 전류의 불필요한 누설을 제거하지 못해서 오랜 시간동안 차량을 사용하지 않을 경우, 배터리가 방전되는 상황도 발생할 가능성이 있다. Moreover, such a smart booster system is applied to electric vehicles which use electricity as a main power source, so characteristics such as dark current are very important parts, but it does not eliminate the unnecessary leakage of current caused by such dark current, so that the vehicle will not be used for a long time. In this case, there is a possibility that a situation in which the battery is discharged also occurs.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로서, 차량의 스마트 구동 방식의 전동식 부스터 시스템에서 운전자의 조작 행태에 따라 서로 다른 레벨의 외부 신호 입력이 있더라도 암전류에 의한 불필요한 전류 누설이 발생되지 않도록 하고, 외부 신호의 발생 상태를 감시하여 배터리 전원의 인가 상태를 효율적으로 운용할 수 있도록 하는 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to improve the above-mentioned conventional problems. In the smart boost type electric booster system of a vehicle, unnecessary current leakage occurs due to a dark current even when external signals are input at different levels according to a driver's operation. It is an object of the present invention to provide a power supply stabilization apparatus and a method for an electric booster system that can monitor the occurrence of an external signal and efficiently operate an applied state of battery power.

본 발명의 일측면에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치는, 차량 운전자의 조작 행태에 따라 입력되는 외부 신호에 반응하여 배터리 전원으로부터 전동식 부스터 시스템으로의 전원 공급을 위한 스위칭 동작을 수행하는 파워 스위치, 상기 차량 운전자의 조작 행태에 따라 입력되는 외부 신호에 의해 상기 파워 스위치를 스위칭 동작시키는 인에이블 제어신호를 출력하되, 서로 다른 레벨의 외부 신호에 의한 암전류의 전류 누설을 방지하는 인에이블 제어 스위칭 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다. The power stabilization apparatus of the electric booster system according to an aspect of the present invention, the power switch for performing a switching operation for power supply from the battery power source to the electric booster system in response to an external signal input according to the operation behavior of the vehicle driver, An enable control switching circuit for outputting an enable control signal for switching the power switch by an external signal input according to an operation state of the vehicle driver, and preventing current leakage of dark current by external signals of different levels. It is characterized by including.

본 발명에서, 상기 차량의 운전자 조작 행태에 따라 입력되는 외부 신호는, 이그니션 동작에 따른 이그니션 신호와, 브레이크 스위치 입력에 따른 브레이크 신호, 차량 도어의 개폐 조작에 따른 도어 신호, 차량 파워 윈도우 개폐에 따른 입력 신호, 차량 에어콘, 히터의 구동에 따른 입력 신호, 네비게이션 장치의 구동에 따른 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the external signal input according to the driver operation behavior of the vehicle, the ignition signal according to the ignition operation, the brake signal according to the brake switch input, the door signal according to the opening and closing operation of the vehicle door, the vehicle power window opening and closing At least one of an input signal, a vehicle air conditioner, an input signal according to the driving of the heater, and an input signal according to the driving of the navigation device.

또한, 상기 인에이블 제어 스위칭 회로는, 배터리 전원단과 접지단의 사이에 서로 직렬로 연결된 P채널의 제1FET와 N채널의 제2FET가 구비되고, 상기 제1 및 제2FET의 각 게이트단이 상기 배터리 전원단과 외부 신호 입력단의 연결단 사이에 각각 연결되어 있는 상태에서, 직렬 연결단 사이를 통해서 다이오드를 매개로 인에이블 제어 신호의 출력단이 형성되어 있고, 상기 배터리 전원단과 상기 P채널의 제1FET의 게이트단 사이에 풀업 저항이 연결됨과 더불어, 상기 외부 신호 입력단과 상기 N채널의 제2FET의 게이트단의 사이에 제1제너 다이오드가 병렬 연결되고, 상기 N채널의 제2FET와 접지단 사이에 제2제어 다이오드가 병렬 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. The enable control switching circuit may include a first FET of a P channel and a second FET of an N channel connected in series between a battery power supply terminal and a ground terminal, and each gate terminal of the first and second FETs may be connected to the battery. In the state of being connected between the power supply terminal and the connection terminal of the external signal input terminal, the output terminal of the enable control signal is formed through a diode via a series connection terminal, the battery power terminal and the gate of the first FET of the P-channel A pull-up resistor is connected between the stages, a first zener diode is connected in parallel between the external signal input terminal and the gate terminal of the second FET of the N channel, and a second control is performed between the NFET's second FET and the ground terminal. The diodes are connected in parallel.

또, 상기 인에이블 제어 스위칭 회로는, 외부 신호 입력단이 다이오드와 제1저항을 매개로 PNP형 스위칭 트랜지스터가 연결되어 있고, 상기 스위칭 트랜지스터의 에미터-베이스단 사이에 제2저항이 연결되며, 베이스단이 제3저항을 매개로 접지단과 연결되어 있고, 컬렉터단이 인에이블 제어 신호의 출력단과 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. In the enable control switching circuit, an external signal input terminal is connected to a PNP type switching transistor via a diode and a first resistor, and a second resistor is connected between an emitter and a base terminal of the switching transistor. A stage is connected to the ground terminal via a third resistor, and the collector terminal is connected to the output terminal of the enable control signal.

본 발명의 다른 측면에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 방법은, 전동식 부스터의 파워 스위치가 스위칭 동작되어 배터리 전원이 공급되는 상태에서, MCU(Motor Control Unit)로부터의 파워 래치 신호가 온되어 윈도우 모니터링부가 모니터링을 개시하는 단계, 상기 윈도우 모니터링부가 차량 운전자의 조작 행태에 따른 외부 신호가 파워 래치의 온조건이 되는 설정 시간 내에서 입력되는 것을 모니터링하면, 파워 래치의 온시간이 유지되도록 하는 단계 및, 상기 윈도우 모니터링부가 상기 차량 운전자의 조작 행태에 따른 외부 신호가 상기 설정 시간 동안 입력되지 않은 것을 모니터링하면, 윈도우를 오프하여 파워 래치가 오프되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Power stabilization method of the electric booster system according to another aspect of the present invention, in the state that the power switch of the electric booster is switched to operate the battery power, the power latch signal from the MCU (Motor Control Unit) is turned on the window monitoring unit Initiating monitoring, when the window monitoring unit monitors that an external signal according to a vehicle driver's operation behavior is input within a set time which is an on condition of the power latch, maintaining the on time of the power latch; And if the window monitoring unit monitors that the external signal according to the operation behavior of the vehicle driver has not been input for the set time, turning off the window to turn off the power latch.

본 발명에서, 상기 외부 신호의 모니터링 단계에서, 상기 외부 신호는 이그니션 동작에 따른 이그니션 신호와, 브레이크 스위치 입력에 따른 브레이크 신호, 차량 도어의 개폐 조작에 따른 도어 신호, 차량 파워 윈도우 개폐에 따른 입력 신호, 차량 에어콘, 히터의 구동에 따른 입력 신호, 네비게이션 장치의 구동에 따른 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
In the present invention, in the monitoring of the external signal, the external signal is the ignition signal according to the ignition operation, the brake signal according to the brake switch input, the door signal according to the opening and closing operation of the vehicle door, the input signal according to opening and closing the vehicle power window At least one of an input signal according to the driving of the vehicle air conditioner and the heater and the driving of the navigation device.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 하이브리드 차량이나 연료 전지 차량 또는 전기 자동차와 같은 배터리 전력에 의한 연비에 민감한 차량의 전동식 부스터 시스템에서, 다양한 레벨의 외부 신호 입력에 대해 암전류에 의한 불필요한 누설 전류의 발생을 방지할 수 있고, 외부 입력 신호가 정상 신호인지 잡음 신호인지를 판단할 수 있는 레벨 리미터(Level Limiter)의 역할을 수행할 수도 있으며, 파워 래치 신호의 윈도우 모니터링을 통해서 배터리 전원의 불필요한 손실을 방지할 수 있게 됨으로써, 전동식 부스터 시스템의 효율적인 전력 운용이 가능하게 된다. According to the present invention made as described above, in an electric booster system of a vehicle sensitive to fuel consumption by a battery power such as a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle or an electric vehicle, the unnecessary leakage current due to dark current is applied to various levels of external signal input. It can prevent occurrence, and can act as a level limiter that can determine whether the external input signal is a normal signal or a noise signal, and can monitor unnecessary power loss of battery power through window monitoring of the power latch signal. By being prevented, efficient power operation of the electric booster system is possible.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치에서, 도 1에 도시된 인에이블 제어 스위칭 회로의 회로 구성에 대한 일예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치에서, 도 1에 도시된 인에이블 제어 스위칭 회로의 회로 구성에 대한 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 회로의 P1 점과 P2 점에서의 입/출력 전압 특성을 각각 나타낸 그래프 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 방법에서 윈도우 모니터링 동작을 위한 파워 래치 신호의 타이밍 다이어그램을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the configuration of the power stabilization device of the electric booster system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the enable control switching circuit shown in FIG. 1 in the power stabilization apparatus of the electric booster system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating another example of a circuit configuration of the enable control switching circuit shown in FIG. 1 in the power stabilization apparatus of the electric booster system according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are graphs showing input / output voltage characteristics at points P1 and P2 of the circuit shown in FIG. 3, respectively.
5 is a flowchart illustrating an operation of a power stabilization method of an electric booster system according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a timing diagram of a power latch signal for a window monitoring operation in a power stabilization method of an electric booster system according to an embodiment of the present invention.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the configuration of the power stabilization device of the electric booster system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치는, 메인 파워 스위치(10)와, 인에이블 제어 스위칭(Enable Control Switching) 회로(20), 윈도우 모니터링부(40)를 갖춘 전동식 부스터의 ECU(100)와, 전동식 부스터 제동 시스템 내의 모터 구동을 제어하는 것으로서, 상기 ECU(100)에 파워 래치 신호(Power Latch Signal)를 발생하는 MCU(Motor Control Unit)(30)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the power stabilization apparatus of the electric booster system according to the present invention includes a main power switch 10, an enable control switching circuit 20, and a window monitoring unit 40. ECU 100 of the equipped electric booster and controlling the motor driving in the electric booster braking system, the ECU 100 includes a motor control unit (MCU) 30 for generating a power latch signal (Power Latch Signal) do.

상기 메인 파워 스위치(10)는 일단이 배터리 전원 공급단(BATT)과 연결되고, 타단이 전동식 부스터 시스템 내의 제동 구동 계통과 연결되어, 상기 인에이블 제어 스위칭 회로(20)로부터의 인에이블 제어신호 또는 상기 MCU(30)로부터의 파워 래치 신호에 따라 그 스위칭 동작이 인에이블되어 턴온됨에 따라, 상기 배터리 전원 공급단(BATT)으로부터의 전원이 제동 구동 계통에 공급될 수 있도록 한다. One end of the main power switch 10 is connected to a battery power supply (BATT), the other end is connected to a braking drive system in the electric booster system, and the enable control signal from the enable control switching circuit 20 or As the switching operation is enabled and turned on according to the power latch signal from the MCU 30, power from the battery power supply batt may be supplied to the braking driving system.

상기 인에이블 제어 스위칭 회로(20)는 이그니션(Ignition) 동작에 따른 이그니션 신호 입력단(IGN)과, 브레이크 스위치 입력에 따른 브레이크 신호 입력단(BLS), 차량 도어의 개폐 조작에 따른 도어 신호 입력단(DO)과 같은 서로 다른 신호 레벨을 갖는 조작 행태 신호 입력단으로부터의 각각의 외부 신호를 입력받고, 암전류에 의한 누설 전류를 발생시키지 않는 상태에서 상기 입력된 외부 신호에 따라 반응하여 인에이블 제어 신호를 출력한다. The enable control switching circuit 20 may include an ignition signal input terminal IGN according to an ignition operation, a brake signal input terminal BLS according to a brake switch input, and a door signal input terminal DO according to an opening / closing operation of a vehicle door. Each external signal is input from an operation behavior signal input terminal having a different signal level, such as and outputs an enable control signal in response to the input external signal without generating a leakage current caused by a dark current.

여기서, 본 발명에서는 상기 인에이블 제어 스위칭 회로(20)의 외부 신호 입력단으로서, 이그니션 신호 입력단(IGN)과, 브레이크 신호 입력단(BLS), 도어 신호 입력단(DO)만을 일예로 하여 설명하고 있지만, 이에 한정되지는 않는 것으로서 차량 파워 윈도우 개폐에 따른 신호 입력과, 차량 에어콘, 히터의 구동에 따른 신호 입력, 네비게이션 장치의 구동에 따른 신호 입력 등과 같이 차량 내에서 운전자에 의해 조작할 수 다양한 조작 행태에 따라 발생되는 외부 신호의 입력단을 모두 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다. In the present invention, only the ignition signal input terminal IGN, the brake signal input terminal BLS, and the door signal input terminal DO are described as an external signal input terminal of the enable control switching circuit 20 as an example. The present invention is not limited thereto. According to various operation behaviors that can be operated by a driver in the vehicle, such as a signal input according to opening and closing of a vehicle power window, a signal input according to driving of a vehicle air conditioner, a heater, and a signal input according to driving of a navigation device, etc. Of course, all of the input terminals of the generated external signal may be applied in the same manner.

상기 윈도우 모니터링부(40)는 상기 MCU(30)로부터 파워 래치 신호가 발생되면 윈도우 모니터링을 개시하여 외부 신호의 입력 여부를 감시하고, 외부 신호가 일정 기간 동안 입력되지 않으면 윈도우를 오프시켜서 파워 래치를 오프시킴에 의해 시스템의 전원 공급이 차단되도록 한다. When the power latch signal is generated from the MCU 30, the window monitoring unit 40 starts window monitoring and monitors whether an external signal is input. If the external signal is not input for a predetermined period, the window monitoring unit 40 turns off the window to turn off the power latch. This turns off the system's power supply.

다음에, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치에서, 도 1에 도시된 인에이블 제어 스위칭 회로의 회로 구성에 대한 일예를 나타낸 도면이다. Next, FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the enable control switching circuit shown in FIG. 1 in the power stabilization apparatus of the electric booster system according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 인에이블 제어 스위칭 회로(20)의 구성 일예는, 배터리 전원단(BATT)과 접지단의 사이에 증가 타입(Enhancement Typed)의 MOSFET(Metal Oxide Field Effect Transistor)로 각각 이루어진 P채널의 제1FET(22)와 N채널의 제2FET(24)가 서로 직렬로 연결되고, 상기 제1 및 제2FET(22,24)의 각 게이트단은 상기 배터리 전원단(BATT)과 상기 이그니션 신호 입력단(IGN)과, 브레이크 신호 입력단(BLS), 도어 신호 입력단(DO)과 같은 외부 신호 입력단(Input)의 연결단 사이에 각각 연결되어 있으며, 상기 제1 및 제2FET(22,24)의 직렬 연결단 사이를 통해서는 다이오드(D1)를 매개로 인에이블 제어 신호의 출력단이 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, an example of the configuration of the enable control switching circuit 20 is a MOSFET (Metal Oxide Field Effect Transistor) of an increase type (Enhancement Typed) between the battery power terminal Batt and the ground terminal. The first FET 22 of the P-channel and the second FET 24 of the N-channel, respectively, are connected to each other in series, and each gate terminal of the first and second FETs 22 and 24 is connected to the battery power supply batt. The first and second FETs 22 and 24 are connected between the ignition signal input terminal IGN and a connection terminal of an external signal input terminal such as a brake signal input terminal BLS and a door signal input terminal DO, respectively. The output terminal of the enable control signal is formed through the diode (D1) through the series connection terminal of the).

도 2에서, 상기 상기 배터리 전원단(BATT)과 상기 P채널의 제1FET(22)의 게이트단 사이에 외부로부터의 전압 변동을 안정화시키기 위한 풀업(Pull-Up) 저항(R1)이 연결되어 있다. 또한, 상기 외부 신호 입력단(Input) 측에는 커패시터(C1)가 접지단에 대해 병렬 연결되어 있다. In FIG. 2, a pull-up resistor R1 is connected between the battery power supply batt and the gate terminal of the first FET 22 of the P channel to stabilize voltage fluctuations from the outside. . In addition, a capacitor C1 is connected in parallel with the ground terminal at the external signal input terminal.

상기 외부 신호 입력단(Input)과 상기 N채널의 제2FET(24)의 게이트단의 사이에는 제1제너 다이오드(ZD1)이 병렬 연결되고, 상기 N채널의 제2FET(24)와 접지단 사이에는 제2제어 다이오드(ZD2)가 병렬 연결되어 있는데, 상기 제1제너 다이오드(ZD1)와 상기 제2제너 다이오드(ZD2)는 서로 역방향이 되도록 연결되어 있다. 상기 제1 및 제2제너 다이오드(ZD1, ZD2)는 외부로부터의 순간적 고전압이나 서지 전류가 상기 각 제1 및 제2FET(22,24)에 영향을 주어 파괴되지 않도록 보호하는 역할을 수행한다. A first Zener diode ZD1 is connected in parallel between the external signal input terminal and the gate terminal of the second FET 24 of the N channel, and is connected between the second FET 24 and the ground terminal of the N channel. Two control diodes ZD2 are connected in parallel, and the first Zener diode ZD1 and the second Zener diode ZD2 are connected to each other in a reverse direction. The first and second zener diodes ZD1 and ZD2 serve to protect the instantaneous high voltage or surge current from the outside from being destroyed by affecting the first and second FETs 22 and 24.

도 2에 도시된 바에 따르면, 상기 외부 신호 입력단(Input)을 통해서 노멀 하이(Normal High) 신호가 입력되면 상기 N채널의 제2FET(24)가 스위치 역할을 수행하여 턴온됨에 따라, 인에이블 제어 신호의 출력단이 로우 레벨로 저하되는데, 상기 제2FET(24)의 턴온에 의해 전류 경로가 형성되지 않도록 상기 제1FET(22)를 배터리 전원쪽에 연결하여 제1FET(22)가 턴오프 됨에 따라, 인에이블 제어 신호의 출력단을 통해서는 하이 레벨의 인에이블 제어신호가 출력되는 대신에, 상기 외부 신호 입력단(Input)을 통해 노멀 하이 신호가 입력되더라도 상기 제2FET(24)가 단순히 스위치로서 동작하기 때문에 누설전류가 발생하지 않게 된다. As shown in FIG. 2, when a normal high signal is input through the external signal input terminal, the enable control signal is turned on as the second FET 24 of the N channel turns on by serving as a switch. The output terminal of is lowered to the low level, and as the first FET 22 is turned off by connecting the first FET 22 to the battery power source so that a current path is not formed by the turn-on of the second FET 24, the enable is enabled. Instead of outputting a high level enable control signal through an output terminal of the control signal, the leakage current is generated because the second FET 24 simply operates as a switch even if a normal high signal is input through the external signal input terminal. Will not occur.

그 반면에, 상기 외부 신호 입력단(Input)을 통해 인에이블 동작을 위한 신호로서 로우 레벨의 신호가 입력되면, 상기 P채널의 제1FET(22)가 스위치로 동작하는 대신에, 상기 N채널의 제2FET(24)가 턴오프됨에 따라 전류 경로가 차단되어 누설 전류가 발생하지 않는 대신에, 인에이블 제어 신호의 출력단을 통해서는 하이 레벨의 인에이블 제어신호가 출력되어 상기 파워 스위치(10)가 스위칭 온될 수 있도록 한다. On the other hand, when a low level signal is input as a signal for enable operation through the external signal input terminal, the first FET 22 of the P channel is operated as a switch, instead of the first of the N channel. As the 2FET 24 is turned off, the current path is cut off and no leakage current is generated. Instead, a high level enable control signal is output through the output terminal of the enable control signal, so that the power switch 10 is switched. To be turned on.

다음에, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치에서, 도 1에 도시된 인에이블 제어 스위칭 회로의 회로 구성에 대한 다른 예를 나타낸 도면이다. Next, FIG. 3 is a view showing another example of the circuit configuration of the enable control switching circuit shown in FIG. 1 in the power stabilization apparatus of the electric booster system according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 인에이블 제어 스위칭 회로(20)의 다른 구성예는, 상기 이그니션 신호 입력단(IGN)과, 브레이크 신호 입력단(BLS), 도어 신호 입력단(DO)과 같은 외부 신호 입력단(Input)이 다이오드(D2)와 저항(R2)을 매개로 바이폴라 타입(Bipolar Type)의 PNP형 스위칭 트랜지스터(26)가 연결되어 있는데, 상기 스위칭 트랜지스터(26)의 에미터단이 상기 외부 신호 입력단(Input)과 연결되고, 그 컬렉터단이 인에이블 제어 신호의 출력단과 연결되는 한편, 그 베이스단이 저항(R4)을 매개로 접지단과 연결된다. 상기 PNP형 스위칭 트랜지스터(26)의 에미터단과 베이스단 사이에는 저항(R3)이 연결되어 있다. As shown in FIG. 3, another configuration example of the enable control switching circuit 20 includes an external signal input terminal such as the ignition signal input terminal IGN, a brake signal input terminal BLS, and a door signal input terminal DO. A PNP type switching transistor 26 having a bipolar type is connected to an input via a diode D2 and a resistor R2. The emitter terminal of the switching transistor 26 is connected to the external signal input terminal. Input), and the collector terminal thereof is connected to the output terminal of the enable control signal, while the base terminal thereof is connected to the ground terminal through the resistor R4. A resistor R3 is connected between the emitter terminal and the base terminal of the PNP type switching transistor 26.

도 3에 도시된 바에 따르면, 상기 외부 신호 입력단(Input)으로부터의 외부 신호 전압이 특정 레벨보다 낮게 들어오는 경우나, 인에이블 임계치(Enable Threshold)를 넘나드는 노이즈의 유입시에, 상기 파워 스위치(10)를 반복적으로 온/오프시키게 되면 해당 ECU(100)에 큰 피해를 줄 수 있기 때문에, 이를 감안하여 상기 외부 신호 입력단(Input)으로부터의 신호의 하이 레벨을 제한 할 수 있도록 한다.As illustrated in FIG. 3, when the external signal voltage from the external signal input is lower than a specific level, or when noise exceeding an enable threshold is introduced, the power switch 10 may be used. By repeatedly turning on / off may cause a great damage to the ECU (100), in consideration of this it is possible to limit the high level of the signal from the external signal input (Input).

즉, 상기 PNP형의 스위칭 트랜지스터(26)에 연결된 각 저항(R2,R3,R4)의 비율을 통해 PNP형 스위칭 트랜지스터(26)를 턴온시키는 레벨을 맞추어 외부에서 입력되는 P1점에서의 신호의 레벨이 도 4a에 도시된 바와 같이 설정된 동작제한 레벨에 따라 특정 전압 이상으로 입력될 때 상기 스위칭 트랜지스터(26)가 턴온될 수 있도록 함으로써, 비정상적인 인에이블 제어신호의 출력을 막을 수 있도록 한다.That is, the level of the signal at the point P1 input from the outside is adjusted by adjusting the level at which the PNP type switching transistor 26 is turned on through the ratio of the resistors R2, R3, and R4 connected to the PNP type switching transistor 26. As shown in FIG. 4A, the switching transistor 26 can be turned on when input above a specific voltage according to the set operation limit level, thereby preventing abnormal output of the enable control signal.

예컨대, 상기 스위칭 트랜지스터(26)의 에미터단과 베이스단과의 전압이 0.5V이고, 상기 저항(R2)이 1K, 저항(R3)이 4.7K, 저항(R4)이 40K로 설계되어 있다면, For example, if the voltage between the emitter terminal and the base terminal of the switching transistor 26 is 0.5V, the resistor R2 is 1K, the resistor R3 is 4.7K, and the resistor R4 is designed to be 40K.

Figure pat00001
Figure pat00001

단, 상기 VEB는 에미터-베이스간 전압이고, VB는 베이스 전압에 해당된다. However, V EB is an emitter-base voltage, and V B corresponds to a base voltage.

와 같이 계산이 이루어진다. 또한, 상기 스위칭 트랜지스터(26)를 턴온시키기 위한 에미터-베이스간 전압이 0.5V이므로, The calculation is made as follows. In addition, since the emitter-base voltage for turning on the switching transistor 26 is 0.5V,

Figure pat00002
Figure pat00002

와 같은 계산 결과가 도출된다. The calculation result is derived.

따라서, 상기 외부 신호 입력단(Input)의 입력 전압이 4.9V 이상에서만 하이 레벨인 것으로 간주되어 상기 스위칭 트랜지스터(26)가 스위칭됨에 의해, 인에이블 제어 신호의 출력단에서 P2점에는 도 4b에 도시된 바와 같이 스위칭 온 조건에 해당하는 인에이블 제어 신호가 출력될 수 있다. Therefore, the input voltage of the external signal input terminal is considered to be high level only at 4.9V or more, and the switching transistor 26 is switched, so that the P2 point at the output terminal of the enable control signal is shown in FIG. 4B. Likewise, the enable control signal corresponding to the switching on condition may be output.

여기서, 상기한 수치 한정에 의한 계산식은 본 발명의 설명을 위한 일예일 뿐으로서, 상기 각 저항(R2,R3,R4)을 조정하여 입력되는 외부 신호의 레벨을 4.9V가 아닌 시스템에서 필요한 다른 값으로 조정하여 시스템의 불필요한 턴온 및 불안정한 인에이블과 오동작을 막을 수 있다.Here, the above-described numerical formula is only an example for explaining the present invention, and adjusts each of the resistors R2, R3, and R4 so that the level of the external signal inputted by the system is not 4.9V. To prevent unnecessary turn-on, unstable enable and malfunction of the system.

한편, 상기 MCU(30)로부터 파워 래치 신호를 인가받아서 최소 전원이 온 된 후에는, 상기 인에이블 제어 스위칭 회로(20)로 입력되는 외부 입력 신호가 턴 오프 조건이더라도, 전동식 부스터가 정상적인 동작을 하도록 전원을 유지시킬 수 있다. On the other hand, after receiving the power latch signal from the MCU 30 and the minimum power is turned on, even if the external input signal input to the enable control switching circuit 20 is a turn-off condition, the electric booster to operate normally Power can be maintained.

이에, 상기 파워 래치 신호로 말미암아 불필요한 전력을 낭비할 수 있는 바, 이를 방지하기 위해 도 5에 도시된 바와 같은 윈도우 모니터링 동작을 통해서 파워 래치의 운용 제어를 수행하여 불필요한 전력의 낭비가 방지될 수 있도록 한다. Accordingly, unnecessary power may be wasted due to the power latch signal. In order to prevent this, unnecessary control of the power latch may be performed through a window monitoring operation as shown in FIG. 5 to prevent unnecessary waste of power. do.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우 차트이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 방법에서 윈도우 모니터링 동작을 위한 파워 래치 신호의 타이밍 다이어그램을 나타낸 도면이다. 5 is a flowchart illustrating an operation of the power stabilization method of the electric booster system according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a window monitoring operation in the power stabilization method of the electric booster system according to an embodiment of the present invention Is a timing diagram of a power latch signal for the present invention.

먼저, 외부 신호가 입력되어 상기 파워 스위치(10)가 스위칭 온됨에 따라 시스템이 구동되면, 상기 MCU(30)로부터 발생되는 파워 래치 신호가 온되고(S10), 윈도우 모니터링부(40)는 모니터링 메커니즘이 가동되어 모니터링이 개시된다. First, when an external signal is input and the system is driven as the power switch 10 is switched on, the power latch signal generated from the MCU 30 is turned on (S10), and the window monitoring unit 40 is a monitoring mechanism. The operation starts and monitoring starts.

이 때, 상기 윈도우 모니터링부(40)는 초기 가동구간에서의 윈도우 초기화(Initiallize Window)가 이루어지는 시간 동안 오동작을 없애기 위해 파워 래치를 온 상태로 유지하고(S11), 윈도우 모니터링 구간에서 상기 인에이블 제어 스위칭 회로(20)를 통해서 외부 신호가 계속적으로 입력되고 있는 지의 여부를 도 6에서의 Twd 시간 동안 체크하게 된다(S12). At this time, the window monitoring unit 40 maintains the power latch on in order to eliminate the malfunction during the time of initializing the window in the initial operating section (S11), and the enable control in the window monitoring section. Whether the external signal is continuously input through the switching circuit 20 is checked during the Twd time in FIG. 6 (S12).

단, 도 6에 도시된 바와 같이, 파워 래치가 온되는 기간에 해당하는 Twd 시간은 해당 시스템에 맞도록 임의대로 설정할 수 있다. However, as shown in FIG. 6, the Twd time corresponding to the period during which the power latch is turned on may be arbitrarily set to match the corresponding system.

그 상태에서, 상기 윈도우 모니터링부(40)는 상기 Twd 시간동안 외부 신호가 입력되는 경우에는 트리거(Trigger) 동작이 이루어져서 파워 래치의 온 기간이 지속되도록 하고(,S13), 상기 외부 신호가 Twd 시간 동안 입력되지 않는 경우에는 운전자가 차량을 운행하거나 제동을 요구하지 않는 것이라고 판단하여 윈도우를 오프상태로 천이하게 되고(S14), 그에 따라 파워래치 신호가 오프되도록 한다(S15).In this state, when the external signal is input during the Twd time, the window monitoring unit 40 performs a trigger operation so that the ON period of the power latch continues (S13), and the external signal is in the Twd time. If it is not input for a while, the driver determines that the vehicle does not require driving or braking, and the window is shifted to the off state (S14), thereby allowing the power latch signal to be turned off (S15).

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

10:파워 스위치 20:인에이블 제어 스위칭 회로
30:MCU 30:윈도우 모니터링부
100:ECU10: power switch 20: enable control switching circuit
30: MCU 30: Window monitoring unit
100: ECU

Claims (6)

차량 운전자의 조작 행태에 따라 입력되는 외부 신호에 반응하여 배터리 전원으로부터 전동식 부스터 시스템으로의 전원 공급을 위한 스위칭 동작을 수행하는 파워 스위치;
상기 차량 운전자의 조작 행태에 따라 입력되는 외부 신호에 의해 상기 파워 스위치를 스위칭 동작시키는 인에이블 제어신호를 출력하되, 서로 다른 레벨의 외부 신호에 의한 암전류의 전류 누설을 방지하는 인에이블 제어 스위칭 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치.A power switch configured to perform a switching operation for supplying power from a battery power source to an electric booster system in response to an external signal input according to a vehicle driver's operation behavior;
An enable control switching circuit for outputting an enable control signal for switching the power switch by an external signal input according to an operation state of the vehicle driver, and preventing current leakage of dark current by external signals of different levels. Power stabilization device of an electric booster system comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 차량의 운전자 조작 행태에 따라 입력되는 외부 신호는, 이그니션(Ignition) 동작에 따른 이그니션 신호와, 브레이크 스위치 입력에 따른 브레이크 신호, 차량 도어의 개폐 조작에 따른 도어 신호, 차량 파워 윈도우 개폐에 따른 입력 신호, 차량 에어콘, 히터의 구동에 따른 입력 신호, 네비게이션 장치의 구동에 따른 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치.The method of claim 1,
The external signal input according to the driver manipulation behavior of the vehicle includes an ignition signal according to an ignition operation, a brake signal according to a brake switch input, a door signal according to an opening / closing operation of a vehicle door, and an input according to opening or closing a vehicle power window. At least one of the signal, the vehicle air conditioner, the input signal according to the driving of the heater, the input signal according to the driving of the navigation device. 제 1 항에 있어서,
상기 인에이블 제어 스위칭 회로는, 배터리 전원단과 접지단의 사이에 서로 직렬로 연결된 P채널의 제1FET와 N채널의 제2FET가 구비되고, 상기 제1 및 제2FET의 각 게이트단이 상기 배터리 전원단과 외부 신호 입력단의 연결단 사이에 각각 연결되어 있는 상태에서, 직렬 연결단 사이를 통해서 다이오드를 매개로 인에이블 제어 신호의 출력단이 형성되어 있고, 상기 배터리 전원단과 상기 P채널의 제1FET의 게이트단 사이에 풀업(Pull-Up) 저항이 연결됨과 더불어, 상기 외부 신호 입력단과 상기 N채널의 제2FET의 게이트단의 사이에 제1제너 다이오드가 병렬 연결되고, 상기 N채널의 제2FET와 접지단 사이에 제2제어 다이오드가 병렬 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치.The method of claim 1,
The enable control switching circuit includes a P-channel first FET and an N-channel second FET connected in series between a battery power supply terminal and a ground terminal, and each gate terminal of the first and second FETs is connected to the battery power supply terminal. In the state of being connected between the connection terminals of the external signal input terminal, the output terminal of the enable control signal is formed via a diode between the series connection terminals, and between the battery power terminal and the gate terminal of the first FET of the P-channel. In addition to a pull-up resistor connected to the circuit, a first Zener diode is connected in parallel between the external signal input terminal and the gate terminal of the second FET of the N channel, and is connected between the second FET and the ground terminal of the N channel. Power stabilization device of the electric booster system, characterized in that the second control diode is connected in parallel. 제 1 항에 있어서,
상기 인에이블 제어 스위칭 회로는, 외부 신호 입력단이 다이오드와 제1저항을 매개로 PNP형 스위칭 트랜지스터가 연결되어 있고, 상기 스위칭 트랜지스터의 에미터-베이스단 사이에 제2저항이 연결되며, 베이스단이 제3저항을 매개로 접지단과 연결되어 있고, 컬렉터단이 인에이블 제어 신호의 출력단과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 장치.The method of claim 1,
In the enable control switching circuit, an external signal input terminal is connected to a PNP type switching transistor via a diode and a first resistor, a second resistor is connected between an emitter-base terminal of the switching transistor, and a base terminal is connected. A power supply stabilizer of an electric booster system, characterized in that connected to the ground terminal via a third resistor, and the collector terminal is connected to the output terminal of the enable control signal. 전동식 부스터의 파워 스위치가 스위칭 동작되어 배터리 전원이 공급되는 상태에서, MCU(Motor Control Unit)로부터의 파워 래치 신호가 온되어 윈도우 모니터링부가 모니터링을 개시하는 단계;
상기 윈도우 모니터링부가 차량 운전자의 조작 행태에 따른 외부 신호가 파워 래치의 온조건이 되는 설정 시간 내에서 입력되는 것을 모니터링하면, 파워 래치의 온시간이 유지되도록 하는 단계; 및
상기 윈도우 모니터링부가 상기 차량 운전자의 조작 행태에 따른 외부 신호가 상기 설정 시간 동안 입력되지 않은 것을 모니터링하면, 윈도우를 오프하여 파워 래치가 오프되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 방법.In a state in which a power switch of the electric booster is switched and battery power is supplied, a power latch signal from a motor control unit (MCU) is turned on to start monitoring by the window monitoring unit;
Maintaining the on time of the power latch when the window monitoring unit monitors that the external signal according to the operation behavior of the vehicle driver is input within a set time which becomes the on condition of the power latch; And
When the window monitoring unit monitors that the external signal according to the operation behavior of the vehicle driver is not input during the set time, turning off the window to turn off the power latch. Way. 제 5 항에 있어서,
상기 외부 신호의 모니터링 단계에서, 상기 외부 신호는 이그니션(Ignition) 동작에 따른 이그니션 신호와, 브레이크 스위치 입력에 따른 브레이크 신호, 차량 도어의 개폐 조작에 따른 도어 신호, 차량 파워 윈도우 개폐에 따른 입력 신호, 차량 에어콘, 히터의 구동에 따른 입력 신호, 네비게이션 장치의 구동에 따른 입력 신호 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전동식 부스터 시스템의 전원 안정화 방법.
The method of claim 5, wherein
In the monitoring of the external signal, the external signal may include an ignition signal according to an ignition operation, a brake signal according to a brake switch input, a door signal according to an opening / closing operation of a vehicle door, an input signal according to opening / closing a vehicle power window, The power stabilization method of the electric booster system, characterized in that at least one of the input signal according to the driving of the vehicle air conditioner, heater, and the navigation device.
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