차륜잠김 방지장치의 전자 제어 회로(ELECTRONIC CONTROL CIRCUIT OF WHEEL LOCK PREVENTION SYSTEM OF VEHICLE)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(51)Int. Cl.6
B60T 8/48
(45) 공고일자 2000년11월15일
(11) 등록번호 10-0272628
(24) 등록일자 2000년08월28일
(21) 출원번호 10-1997-0052973 (65) 공개번호 특1999-0032044
(22) 출원일자 1997년10월16일 (43) 공개일자 1999년05월06일
(73) 특허권자 주식회사만도 밍 루
경기도 평택시 포승면 만호리 343-1
(72) 발명자 김건
서울특별시 강동구 상일동 주공아파트 716동 302호
(74) 대리인 유동호
심사관 : 홍근조
(54) 차륜잠김 방지장치의 전자 제어 회로
요약
본 발명은 안전보증용 기계적 릴레이와 직류모터용 기계적 릴레이 대신 파워 솔리드 스테이트 릴레이인
집적회로소자를 사용하여 복잡했던 전기배선을 간단하게 구성하는 동시에 장착 공간을 줄여 생산 원가를
줄일 수 있도록 하고, ABS 검증등으로 고휘도 발광 다이오드를 사용하여 차륜잠김 방지장치의 정상 동작
유무를 표시할 수 있도록 한 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로에 관한 것으로, 제1, 제2 집적소자 릴레
이의 입력단이 축전지 전원에 연결되고 각 출력단은 솔레노이드 밸브의 여자코일과 직류모터에 연결되어,
마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로의 제어신호에 따라 제, 제2 집적소자 릴레이가 온되는 경우 솔레
노이드 밸브의 여자코일과 직류모터에 축전지의 전원이 각각 공급되면서 직류모터가 회전동작하고, 제1,
제2 집적소자 릴레이가 오프되는 경우에는 솔레노이드 밸브의 여자코일과 직류모터에 공급되는 축전지의
전원이 차단되어 직류모터가 회전동작하지 않으며, 제1, 제2 집적소자 릴레이와 마이크로 콘트롤러 및 인
터페이스 회로와 차륜잠김 방지장치가 정상인 경우 ABS 검증등을 점등하여 ABS OK 검증표지를 표시하고,
제1, 제2 집적소자 릴레이와 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로와 차륜잠김 방지장치에 비정상인 경
우 ABS 검증등을 소등시켜 ABS OK 검증표지가 표시되지 않도록 제어한다.
대표도
도2
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 종래의 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로도,
도 2는 본 발명에 의한 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로도,
도 3은 도 2의 ABS 검증등 구동회로의 상세도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 축전지 F1∼F5 : 제1 퓨즈∼제5 퓨즈
S1 : 점화 스위치 5 : 직류모터
6 : ABS 검증등 7 : ABS OK 검증표지
70 : 전자 제어기
71 : 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로
72 : 제1 집적소자 릴레이 73 : 제2 집적소자 릴레이
74 : 솔레노이드 밸브 구동회로 75 : 전압조정 회로
76 : ABS 검증등 구동회로
발명의 상세한 설명
발명의 목적
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발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 차륜잠김 방지장치의 전기배선 및 전자제어 회로에 관한 것으로, 특히 안전보증용 기계적 릴레
이(electromechanical relay)와 직류모터용 기계적 릴레이 대신 파워 솔리드 스테이트 릴레이(power
solid state relay)인 집적회로소자를 사용하여 복잡했던 전기배선을 간단하게 구성하는 동시에 장착 공
간을 줄여 생산 원가를 줄일 수 있도록 하고, ABS 검증등으로 고휘도 발광 다이오드를 사용하여 차륜잠김
방지장치의 정상 동작 유무를 표시할 수 있도록 한 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로에 관한 것이다.
도 1은 종래의 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로 및 그와 관련된 차량의 전기배선 회로를 나타낸 도면
으로서, 음극단자가 접지(G1)를 통해 차체에 접지되고, 차량 전기장치의 작동에 필요한 전력을 공급하는
축전지(1)와, 부하에서 단락과 같은 전기적 결함으로 인해 퓨즈의 정격전류를 초과하는 과전류가 흐를 경
우 상기 축전지(1)의 전원을 즉시 차단하는 제1 퓨즈∼제5 퓨즈(F1∼F5)와, 상기 제1 퓨즈(F1)에 접속된
점화 스위치(S1)와, 필라멘트 백열등을 사용하여 계기판에 위치한 ABS 경고표지(3)를 통해 차륜잠김 방지
장치의 정상 동작 유무를 표시하는 ABS 경고등(2)과, 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)에 축전지
(1)의 전압을 공급 또는 차단하기 위한 안전보증용 기계적 릴레이(10)와 직류모터에 축전지(1)의 전압을
공급 또는 차단하기 위한 직류모터용 기계적 릴레이(20)와 다이오드(19)로 구성된 ABS 릴레이(4)와, 유압
펌프를 구동하는 직류모터(M)(5)와, 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 또는 비작동시켜
브레이크 캘리퍼 내의 유압을 조절하여 차륜의 잠김현상을 방지하고 직류모터(5)를 회전 또는 비회전시켜
유압 펌프의 구동을 제어하는 전자 제어기(30)로 구성된다.
상기 ABS 릴레이(4) 내의 안전보증용 기계적 릴레이(10)는 단자가 다섯 개로 여자코일(11)과 세 개의 접
점(12,13,14)을 갖는 전도성 스위치(15)로 이루어져, 여자코일(11)에 소정의 전류가 흐르지 않을 경우에
는 전도성 스위치(15)의 접점(12)과 접점(14)이 연결되고, 여자코일(11)에 소정의 전류가 흐를 경우에는
전도성 스위치(15)의 접점(12)과 접점(13)이 연결된다.
그리고, 상기 ABS 릴레이(4) 내의 직류모터용 기계적 릴레이(20)는 단자가 네 개로 여자코일(21)과 세 개
의 접점(22,23,24)을 갖는 전도성 스위치(25)로 이루어져, 여자코일(21)에 소정의 전류가 흐르지 않을 경
우에는 전도성 스위치(25)의 접점(22)과 접점(24)이 연결되고, 여자코일(21)에 소정의 전류가 흐를 경우
에는 전도성 스위치(25)의 접점(22)과 접점(23)이 연결된다.
상기 제1 퓨즈(F1)의 정격전력은 ABS 경고등(2)과 안전보증용 기계적 릴레이(10)의 여자코일(11) 및 전자
제어기(30)의 정격전류 합을 만족하고, 제2 퓨즈(F2)의 정격전력은 솔레노이드 밸브의 여자코일
(L1,L2,..,Ln)의 정격전류 합을 만족하며, 제3 퓨즈(F3)의 정격전력은 직류모터(5)의 정격전류를 만족하
고, 제4 퓨즈(F4)의 정격전력은 ABS 경고등(2)의 정격전류를 만족하며, 제5 퓨즈(F5)의 정격전력은 안전
보증용 기계적 릴레이(10)의 여자코일(11)과 전자 제어기(30)의 정격전류 합을 만족하도록 결정된다.
그리고, 각각의 전선(41,42,45,46)은 안전보증용 기계적 릴레이(10)의 단자에 연결된 전선을 나타내고,
전선(43,47,48)은 ABS 경고등(2)에 연결된 전선을 나타내며, 전선(51,52,53)은 직류모터용 기계적 릴레이
(20)의 단자에 연결된 전선을 나타내고, 전선(44)은 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 안전보
증용 기계적 릴레이(10)와 직류모터용 기계적 릴레이(20)의 단자에 함께 연결한다.
상기 전자 제어기(30)는 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln) 또는 직류모터(5)의 전기적 결함 유무
에 따른 진단신호에 따라 온/오프 제어신호 및 구동 제어신호를 출력하는 마이크로 콘트롤러 및 인터페이
스 회로(31)와, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(31)에서 출력되는 구동 제어신호에 따라 솔
레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 또는 비작동시키는 솔레노이드 밸브 구동회로(32)와, 상
기 축전지(1)의 전압을 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(31)와 솔레노이드 밸브 구동회로(3
2)에서 필요로 하는 전압으로 조정하는 전압조정 회로(33)와, 상기 ABS 경고등(2)에 접속되어 상기 마이
크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(31)에서 출력되는 온/오프 제어신호에 따라 온/오프 동작하는 제1 파
워 전계효과 트랜지스터(power MOSFET)(TR1)와, 상기 직류모터용 기계적 릴레이(20)의 여자코일(21)에 접
속되어 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(31)에서 출력되는 온/오프 제어신호에 따라 온/오프
동작하는 제2 파워 전계효과 트랜지스터(TR2)와, 상기 안전보증용 기계적 릴레이(10)의 여자코일(11)에
접속되어 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(31)에서 출력되는 온/오프 제어신호에 따라 온/오
프 동작하는 제3 파워 전계효과 트랜지스터(TR3)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래의 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로의 동작을 설명하면, 먼저 차량의 시동을
걸면 점화 스위치(S1)가 닫혀 안전보증용 기계적 릴레이(10)의 여자코일(11)에 축전지(1)의 전원이 연결
된다.
이후, 전자 제어기(30)의 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(31)에서 출력되는 하이(High)의 제어신
호에 따라 제3 파워 전계효과 트랜지스터(TR3)가 온(on)되면, 축전지(1)의 양극단자로부터 제1 퓨즈(F1),
점화 스위치(S1), 제5 퓨즈(F5), 전선(42), 안전보증용 기계적 릴레이(10)의 여자코일(11), 전선(45), 제
3 파워 전계효과 트랜지스터(TR3), 접지(G6), 차체, 접지(G1)를 통해 축전지(1)의 음극단자로 전류가 흘
러, 여자코일(11)에서 발생된 자력이 전도성 스위치(15)를 동작시켜 접점(12)과 접점(13)이 연결된다.
이에 따라, 축전지(1)의 전원은 제2 퓨즈(F2), 전선(41), 전도성 스위치(15), 전선(44)을 경유하여 솔레
노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)에 공급된다.
여기서, 제3 파워 전계효과 트랜지스터(TR3)가 온되어 접점(12)과 접점(13)이 연결되면 계기판의 ABS 경
고등(2)이 소등되어 ABS 경고표지(3)가 표시되지 않아 운전자는 차륜잠김 방지장치가 정상적으로 동작될
수 있음을 인지하게 된다.
반면, 전자 제어기(30)의 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(31)에서 출력되는 로우(Low)의 제어신호
에 따라 상기 제3 파워 전계효과 트랜지스터(TR3)가 오프(off)되는 경우에는 여자코일(11)에 발생된 자장
이 소멸되면서 전도성 스위치(15)가 스프링력으로 인해 원래의 위치로 복귀되어 접점(12)과 접점(14)이
연결되므로 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)에 공급되는 축전지(1)의 전원이 차단된다.
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이때, 축전지(1)의 양극단자로부터 제1 퓨즈(F1), 점화 스위치(S1), 제4 퓨즈(F4), 전선(47), ABS 경고등
(2), 전선(43), 다이오드(19), 전도성 스위치(15), 전선(46), 접지(G2), 차체, 접지(G1)를 통해 축전지
(1)의 음극단자로 전류가 흘러서 ABS 경고등(2)이 점등된다.
또한, 전자 제어기(30)가 부착되지 않은 상태로 차량의 시동을 거는 경우에도 여자코일(11)이 자화될 수
없으므로 상기 ABS 경고등(2)이 점등된다.
상기 ABS 경고등(2)의 점등으로 ABS 경고표지(3)가 밝게 표시되어 운전자는 차륜잠김 방지장치가 동작될
수 없음을 인지하게 된다.
이때, 상기 다이오드(19)는 제2 파워 전계효과 트랜지스터(TR2)가 온된때에 솔레노이드 밸브의 여자코일
(L1,L2,L3,...,Ln)이 작동되어서 혹은 제 3파워 전계효과 트랜지스터(TR3)가 온 되어서 상기 ABS 경고등
(2)이 점등되는 경우를 방지한다.
한편, 직류모터(5)는 차륜잠김 방지기능이 정상으로 작동할 경우에는 회전하며, 차륜잠김 방지기능이 비
정상적으로 작동할 경우에는 회전하지 않는다.
즉, 제3 파워 전계효과 트랜지스터(TR3)가 온되어 전선(44)에 축전지(1)의 전원이 접속되어야만 직류모터
용 기계적 릴레이(20)의 여자코일(21)의 한 단에 축전지(1)의 전원이 연결될 수 있게 되는데, 이때 전자
제어기(30)의 제2 파워 전계효과 트랜지스터(TR2)가 온되면 축전지(1)의 양극단자로부터 제2 퓨즈(F2),
전선(41), 안전보증용 기계적 릴레이(10)의 전도성 스위치(15), 여자코일(21), 전선(52), 제2 파워 전계
효과 트랜지스터(TR2), 접지(G5), 차체, 접지(G1)를 통해 축전지(1)의 음극단자로 전류가 흘러, 여자코일
(21)에서 발생된 자력이 전도성 스위치(25)를 동작시켜 접점(22)과 접점(23)이 연결된다.
이에 따라, 축전지(1)의 전원이 제3 퓨즈(F3), 전선(51), 전도성 스위치(25), 전선(53)을 경유하여 직류
모터(5)에 공급되어 직류모터(5)가 회전하게 된다.
반면, 상기 제2 파워 전계효과 트랜지스터(TR2)가 오프되면 여자코일(21)에 발생된 자장이 소멸되면서 직
류모터(5)는 회전하지 않게 된다.
그리고, 상기 제3 파워 전계효과 트랜지스터(TR3)가 오프되는 경우에는 제2 파워 전계효과 트랜지스터
(TR2)의 온 및 오프에 상관없이 여자코일(21)에 발생된 자장이 소멸되면서 전도성 스위치(25)가 스프링력
으로 인해 원래의 위치로 복귀하여 접점(22)과 접점(24)이 연결되므로 직류모터(5)에 공급되는 전원이 차
단되어 직류모터(5)가 회전하지 않게 된다.
전자 제어기(30) 내의 전압조정 회로(33)는 12V의 축전지(1)의 전압을 5V 전압으로 조절하여 마이크로 콘
트롤러 및 인터페이스 회로(31)와 솔레노이드 밸브 구동회로(32)에 공급한다.
상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(31)는 저단측 스위치로 작용하는 솔레노이드 밸브 구동회로
(32)를 경유하여 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 및 비작동시키며, 특히 솔레노이드 밸
브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 단선, 개방, 단락 및 누설전류와 같은 전기적 결함을 감시하여 솔레노이드
밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 비정상 상태를 탐지하는 경우에는 솔레노이드 밸브 구동회로(32)를 통하
여 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 비작동시킨다.
또한, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(31)는 마이크로 콘트롤러의 오동작을 감시하고, 전선
(54)을 통하여 직류모터(5) 코일의 단선 및 단락과 같은 전기적 결함과 작동 상태를 감시하여, 전자 제어
기(30)의 비정상 상태를 탐지하는 경우에는 제3 파워 전계효과 트랜지스터(TR3)를 오프시켜 솔레노이드
밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)에 공급되는 축전지(1)의 전원을 즉시 차단한다.
이때, 상기 제3 파워 전계효과 트랜지스터(TR3)가 오프되면 ABS 경고등(2)이 점등되어 운전자는 제동장치
가 보통 브레이크로 작용할 수 밖에 없음을 인지하게 된다.
한편, 차량이 정지된 상태에서 차륜잠김 방지장치의 고장을 진단하는 경우에는 마이크로 콘트롤러 및 인
터페이스 회로(31)가 제3 파워 전계효과 트랜지스터(TR3)를 온시키며, 메모리에 저장된 고장 코드에 따라
제1 파워 전계효과 트랜지스터(TR1)를 온 및 오프시켜 ABS 경고등(2)을 점멸하여 ABS 경고표지(3)가 고장
코드를 표시하도록 한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로에 있어서, 솔레노이드 밸브의 여자코일
(L1,L2,..,Ln)에 축전지(1)의 전원을 공급 또는 차단하기 위하여 안전보증용 기계적 릴레이(10)를 이용하
고, 직류모터(5)를 동작시키기 위하여 직류모터용 기계적 릴레이(20)를 사용함에 따라 다수의 전선이 추
가적으로 필요하게 되고, 상기 안전보증용 기계적 릴레이(10)와 직류모터용 기계적 릴레이(20)를 포함하
는 ABS 릴레이(4)의 장착 공간이 요구되게 되는 문제점이 있었다.
또한, 차량의 주행중에 전선(47) 또는 전선(43)이 단선되는 경우에는 전자 제어기(30)가 차륜잠김 방지장
치의 전기적 결함을 탐지하여 제3 파워 전계효과 트랜지스터(TR3)를 오프시켜도 ABS 경고등(2)이 점등되
지 않아 계기판의 ABS 경고표지(3)가 표시되지 않게 되므로 운전자가 차륜잠김 방지장치가 동작될 수 없
음을 인지하지 못하게 되는 문제가 있었다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 종래의 안전보증용 기계적
릴레이와 직류모터용 기계적 릴레이 대신 파워 솔리드 스테이트 릴레이인 집적회로소자를 사용함으로써
복잡했던 전기배선을 간단하게 구성하는 동시에 부품의 장착 공간을 줄여 생산 원가를 줄일 수 있도록 하
고, ABS 검증등으로 고휘도 발광 다이오드를 사용하여 차륜잠김 방지장치의 정상 동작 유무를 표시할 수
있도록 한 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로를 제공하는 데에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로는, 전자 제어기 내에 포함된
제1 집적소자 릴레이와 제2 집적소자 릴레이의 입력단이 축전지 전원에 연결되고 각 출력단은 솔레노이드
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밸브의 여자코일과 직류모터에 연결되어, 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로의 제어신호에 따라 상기
제1 집적소자 릴레이와 제2 집적소자 릴레이가 온되는 경우에는 솔레노이드 밸브의 여자코일과 직류모터
에 축전지의 전원이 각각 공급되면서 직류모터가 회전동작하고, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스
회로의 제어신호에 따라 상기 제1 집적소자 릴레이와 제2 집적소자 릴레이가 오프되는 경우에는 솔레노이
드 밸브의 여자코일과 직류모터에 공급되는 축전지의 전원이 차단되어 직류모터가 회전동작하지 않으며,
상기 제1, 제2 집적소자 릴레이와 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로와 차륜잠김 방지장치가 정상인
경우 고휘도 발광 다이오드로 이루어진 ABS 검증등을 점등하여 ABS OK 검증표지를 밝게 표시하고, 상기
제1, 제2 집적소자 릴레이와 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로와 차륜잠김 방지장치에 전기적인 결
함이 발생하는 경우 상기 ABS 검증등을 소등시켜 ABS OK 검증표지가 표시되지 않도록 제어하여 운전자가
이를 인식할 수 있도록 함을 특징으로 한다.
발명의 구성 및 작용
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로의 구성 및 동작을 상세히 설명한
다.
도 2는 본 발명에 의한 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로도로서, 전자제어 회로 및 그와 관련된 차량의
전기배선 회로를 나타낸다.
이때, 종래와 동일한 구성부분에 대해서는 같은 부호를 사용한다.
본 발명에 의한 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로는, 음극단자가 접지(G1)를 통해 차체에 접지되고, 차
량 전기장치의 작동에 필요한 전력을 공급하는 축전지(1)와, 부하에서 단락과 같은 전기적 결함으로 인하
여 퓨즈의 정격전류를 초과하는 과전류가 흐를 경우 상기 축전지(1)의 전원을 즉시 차단하는 제1 퓨즈∼
제5 퓨즈(F1∼F5)와, 상기 제5 퓨즈(F5)에 접속된 점화 스위치(S1)와, 유압 펌프를 구동하는 직류모터
(5)와, 고휘도 발광 다이오드를 사용하여 계기판에 위치한 ABS OK 검증표지(7)를 통해 차륜잠김 방지장치
의 정상 동작 유무를 표시하는 ABS 검증등(6)과, 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 또는
비작동시켜 브레이크 캘리퍼 내의 유압을 조절하여 차륜의 잠김현상을 방지하고 직류모터(5)를 회전 또는
비회전시켜 유압 펌프의 구동을 제어하는 전자 제어기(70)로 구성된다.
상기 전자 제어기(70)는 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 전기적 결함 유무에 따른 진단신호
(SMON)에 따라 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)에 축전지(1)의 전원을 공급 또는 차단하기 위한
제어신호(SDRV)와, 상기 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 또는 비작동시키기 위한 구동
제어신호와, 직류모터(5)의 전기적 결함 유무에 따른 진단신호(MMON)에 따라 직류모터(5)를 회전 또는 비
회전시키기 위한 제어신호(MDRV)와, ABS 검증등(6)을 구동시키기 위한 제어신호(ALED)를 출력하는 마이크
로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)와, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)에서 출력되는
제어신호(SDRV)에 따라 상기 축전지(1)의 전원을 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)에 공급 또는
차단하고, 자체 진단작용을 통해 전기적 결함을 탐지하는 경우 진단신호(SMON)를 상기 마이크로 콘트롤러
및 인터페이스 회로(71)로 출력하는 제1 집적소자 릴레이(72)와, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스
회로(71)에서 출력되는 제어신호(MDRV)에 따라 상기 축전지(1)의 전원을 직류모터(5)에 공급 또는 차단하
고, 자체 진단작용을 통해 전기적 결함을 탐지하는 경우 진단신호(MMON)를 상기 마이크로 콘트롤러 및 인
터페이스 회로(71)로 출력하는 제2 집적소자 릴레이(73)와, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로
(71)에서 출력되는 구동 제어신호에 따라 상기 제1 집적소자 릴레이(72)에 의해 공급 또는 차단되는 축전
지(1)의 전원을 입력하여 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 또는 비작동시키고, 진단작용
을 통해 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 전기적 결함을 탐지하는 경우 진단신호를 상기 마이
크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)로 출력하는 솔레노이드 밸브 구동회로(74)와, 상기 축전지(1)의
전압을 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)와 솔레노이드 밸브 구동회로(74) 및 ABS 검증등
구동회로에서 필요로 하는 전압으로 조정하는 전압조정 회로(75)와, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이
스 회로(71)에서 출력되는 제어신호(ALED)에 따라 ABS 검증등(6)을 구동시키는 ABS 검증등 구동회로(76)
로 구성된다.
상기 제1 집적소자 릴레이(72)는 종래 안전보증용 기계적 릴레이로 작용하며, 제2 집적소자 릴레이(73)는
직류모터용 기계적 릴레이로 작용한다.
상기 제3 퓨즈(F3)의 정격전력은 ABS 검증등(6)의 정격전류를 만족하고, 제4 퓨즈(F4)의 정격전력은 전자
제어기(70)의 정격전류를 만족하며, 제5 퓨즈(F5)의 정격전력은 ABS 검증등(6)과 전자 제어기(70)의 정격
전류 합을 만족하도록 결정된다.
도 3은 상기 ABS 검증등 구동회로(76)의 상세도로서, 제1 집적소자 릴레이(72)에서 출력되는 진단신호
(SMON)와 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)에서 출력되는 구동 제어신호(SDRV)를 논리곱하는 앤
드 게이트(AND Gate)(77)와, 상기 앤드 게이트(77)의 출력과 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로
(71)에서 출력되는 제어신호(ALED)를 논리합하는 오아 게이트(OR Gate)(78)와, 상기 오아 게이트(78)의
출력에 따라 온/오프 동작하는 파워 전계효과 트랜지스터(TR)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 차량의 시동으로 점화 스위치(S1)가 닫혀 전자 제어기(70)의 제1 집적소자 릴레이(72)와 제2 집적
소자 릴레이(73)의 입력단(VDD)에 축전지(1)의 전원이 연결되는 경우 전자 제어기(70)의 마이크로 콘트롤
러 및 인터페이스 회로(71)에서 출력되는 하이(high)의 제어신호(SDRV,MDRV)가 제1 집적소자 릴레이(72)
와 제2 집적소자 릴레이(73)의 입력단(IN)에 인가되면서 제1 집적소자 릴레이(72)와 제2 집적소자 릴레이
(73)의 출력단(OUT)이 온되어 상기 입력단(VDD)에 입력되는 축전지(1)의 전압이 그대로 출력단(OUT)을 통
해 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2, ...,Ln)과 직류모터(5)에 공급된다.
반면, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)의 로우(low) 출력으로 제1 집적소자 릴레이(72)와
제2 집적소자 릴레이(73)의 입력단(IN)에 로우신호가 인가되는 경우에는 제1 집적소자 릴레이(72)와 제2
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집적소자 릴레이(73)의 출력단(OUT)이 오프되어 상기 축전지(1)로부터 공급된 전원이 차단된다.
이때, 상기 제1 집적소자 릴레이(72)와 제2 집적소자 릴레이(73)의 개방 드레인 출력단(MON)은 제1 집적
소자 릴레이(72)와 제2 집적소자 릴레이(73) 자체에 대한 진단 작용을 수행하게 되는데, 만약 제1 집적소
자 릴레이(72)와 제2 집적소자 릴레이(73)가 정상일 경우에는 하이의 전압신호(SMON, MMON)를 출력하고,
제1 집적소자 릴레이(72)와 제2 집적소자 릴레이(73)의 입력단(VDD)에 입력되는 축전지(1)의 전압이 저전
압 또는 고전압인 결함조건을 나타내거나 출력단(OUT)에 연결된 부하가 단락되어 과전류가 흘러서 제1 집
적소자 릴레이(72)와 제2 집적소자 릴레이(73)가 고온 상태로 되거나 또는 출력단(OUT)에 연결된 부하가
개방되었을 때와 같은 결함조건을 감지하는 경우에는 입력단(IN)에 인가되는 제어신호와 상관없이 로우의
전압신호(SMON, MMON)를 출력한다.
차량이 시동된 후에 차륜잠김 방지장치 및 전자 제어기(70)에 결함이 없다면, 마이크로 콘트롤러 및 인터
페이스 회로(71)는 제1 집적소자 릴레이(72)의 입력단(IN)에 하이의 제어신호(SDRV)를 출력하여 제1 집적
소자 릴레이(72)를 온시킨다.
이에 따라, 축전지(1)의 전원은 제1 퓨즈(F1), 전선(84), 제1 집적소자 릴레이(72)의 입력단(VDD), 제1
집적소자 릴레이(72)의 출력단(OUT), 회로선(SPWR)을 경유하여 솔레노이드 밸브 구동회로(74)에
공급된다.
상기와 같이 차륜잠김 방지기능이 정상 작동 중이면, 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)는 제2
집적소자 릴레이(73)의 입력단(IN)에 하이의 제어신호(MDRV)를 출력하여 제2 집적소자 릴레이(73)를 온시
킨다.
이에 따라, 축전지(1)의 전원은 제2 퓨즈(F2), 전선(85), 제2 집적소자 릴레이(73)의 입력단(VDD), 제2
집적소자 릴레이(73)의 출력단(OUT), 회로선(MPWR), 전선(86)을 경유하여 직류모터(5)에 공급되어 직류모
터(5)가 회전하게 된다.
그러나, 차륜잠김 방지장치가 비작동 중에는 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)로부터 로우의 제
어신호(MDRV)를 출력하여 제2 직접소자 릴레이(73)를 오프시키므로 제동장치는 보통 브레이크로 작용하게
된다.
한편, 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)는 진단신호(SMON)를 통하여 솔레노이드 밸브 구동회로
(74)의 전기적 결함을 감시하고, 진단신호(MMON)를 통하여 직류모터(5) 코일의 단선 및 단락과 같은 전기
적 결함을 감시하여, 상기 진단신호(SMON)와 진단신호(MMON)가 하이이면 솔레노이드 밸브 구동회로(74)와
직류모터(5) 코일이 전기적으로 정상임을 나타낸다.
그러나, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)가 모터 감시 신호선(PMON)을 통해 직류모터(5)
의 작동 및 전기적 상태를 감시하고, 마이크로 콘트롤러의 오동작을 감시하여, 차륜잠김 방지장치의 비정
상 상태를 탐지하는 경우에는 로우의 제어신호(SDRV)를 출력하여 솔레노이드 밸브 구동회로(74)에 공급되
는 축전지(1)의 전원을 차단하게 되고, 차례로 제2 집적소자 릴레이(73)에 출력되는 제어신호(MDRV)도 함
께 로우가 되어 직류모터(5)가 동작하지 않게 된다.
전자 제어기(70) 내의 전압조정 회로(75)는 12V의 축전지(1)의 전압을 5V 전압으로 조절하여 마이크로 콘
트롤러 및 인터페이스 회로(71)와 솔레노이드 밸브 구동회로(74) 및 ABS 검증등 구동회로(76)에
공급한다.
한편, 차량이 시동된 후에 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)와 제1 직접소자 릴레이(72)의
개방 드레인 출력단(MON)으로부터 동시에 하이의 신호가 출력되어 ABS 검증등 구동회로(76)의 앤드 게이
트(77)와 오아 게이트(78)를 통해 파워 전계효과 트랜지스터(TR)가 온되게 되면, 축전지(1)의 양극단자로
부터 제5 퓨즈(F5), 점화 스위치(S1), 제3 퓨즈(F3), 전선(81), ABS 검증등(6), 전선(82), 파워 전계효과
트랜지스터(TR), 접지(G4), 차체, 접지(G1)를 통해 축전지(1)의 음극단자로 전류가 흘러 상기 ABS 검증등
(6)이 점등되게 된다.
그러면, 상기 ABS 검증등(6)의 점등으로 계기판의 ABS OK 검증표지(7)가 밝게 표시되어 운전자는 차륜잠
김 방지장치가 정상적으로 동작될 수 있음을 인지하게 된다.
그리고, 전자 제어기(70)가 차량에 부착되어 있지 않는 경우에는 상기 ABS 검증등(6)이 점등되지 않아 계
기판의 ABS OK 검증표지(7)가 표시되지 않으므로 운전자는 차륜잠김 방지장치가 동작될 수 없음을 인지하
게 된다.
또한, 차량이 운행 중일 경우에는 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)로부터 로우의 파워 전
계효과 트랜지스터 구동 제어신호(ALED)를 출력한다.
이때, 차륜잠김 방지장치 및 마이크로 콘트롤러 또는 솔레노이드 밸브가 비정상적으로 상기 마이크로 콘
트롤러 및 인터페이스 회로(71)에서 로우의 제어신호가 출력되거나 상기 제1 집적소자 릴레이(72)의 개방
드레인 출력단(MON)에서 로우의 제어신호가 출력되면, 앤드 게이트(77)와 오아 게이트(78)를 통해 파워
전계효과 트랜지스터(TR)가 오프되어 운전자는 운행 중인 차륜잠김 방지장치가 동작될 수 없고 제동장치
가 보통 브레이크로 작용할 수밖에 없음을 인지하게 된다.
반면에 차륜잠김 방지장치 및 전자 제어기(70)가 전기 전자적으로 정상일 경우에는 앤드 게이트(77)의 두
입력신호(SMON, SDRV)가 모두 하이로 파워 전계효과 트랜지스터(TR)이 온되어 ABS 검증등(6)이 점등되고,
이에 따라 ABS OK 검증표지(7)가 밝게 표시되어 운전자는 운행 중인 차량의 차륜잠김 방지장치가 정상적
으로 동작될 수 있음을 인지하게 된다.
차량의 운행 중에 전선(81) 또는 전선(82)이 단선되는 경우에는 ABS 검증등(6)이 소등되어 계기판의 ABS
OK 검증표지(7)가 표시되지 않으므로 운전자는 일단 차륜잠김 방지장치에 결함이 발생한 것을 인지할 수
있게 된다.
그리고, 차량이 정지된 상태에서 차륜잠김 방지장치의 고장을 진단하는 경우에는 상기 마이크로 콘트롤러
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및 인터페이스 회로(71)가 제어신호(SDRV)를 로우로 출력하고, 메모리에 저장된 고장 코드에 따라 파워
전계효과 트랜지스터 구동 제어신호(ALED)를 하이 및 로우로 출력하여 파워 전계효과 트랜지스터(TR)가
온 및 오프되어 ABS 검증등(6)이 점멸되도록 하여 계기판의 ABS OK 검증표지(7)가 고장 코드를 표시하도
록 한다.
발명의 효과
이상, 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 안전보증용 기계적 릴레이와 직류모터용 기계적 릴레
이 대신 전자 제어기 내에 포함되는 집적소자 릴레이를 사용함에 따라 전기 배선이 간단해지는 동시에 부
품의 장착 공간이 절약될 뿐만 아니라 생산 원가가 저렴해지는 효과가 있다.
또한, 고휘도 발광 다이오드로 이루어진 검증등의 점등으로 운전자가 차륜잠김 방지장치의 정상 동작을
확인할 수 있음은 물론 전선이 단선되는 등 차륜잠김 방지장치에 전기적 결함이 발생하는 경우 검증등의
소등으로 ABS OK 검증표지가 표시되지 않아 운전자가 차륜잠김 방지장치의 비정상 동작을 용이하게 확인
할 수 있게 되는 효과가 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 또는 비작동시켜 브레이크 캘리퍼 내의 유압을 조절하
여 차륜의 잠김현상을 방지하고, 직류모터(5)를 회전 또는 비회전시켜 유압 펌프의 구동을 제어하는 차륜
잠김 방지장치의 전자제어 회로에 있어서,
상기 차륜잠김 방지장치의 동작 유무를 계기판의 ABS OK 검증표지(7)를 통해 표시하는 ABS 검증등(6)과;
상기 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 전기적 결함 유무에 따른 진단신호(SMON)에 따라 솔레
노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)에 축전지(1)의 전원을 공급 또는 차단하기 위한 제어신호(SDRV)와,
상기 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 또는 비작동시키기 위한 구동 제어신호와, 직류모
터(5)의 전기적 결함 유무에 따른 진단신호(MMON)에 따라 직류모터(5)를 회전 또는 비회전시키기 위한 제
어신호(MDRV)와, ABS 검증등(6)을 구동시키기 위한 제어신호(ALED)를 출력하는 마이크로 콘트롤러 및 인
터페이스 회로(71)와, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)에서 출력되는 제어신호(SDRV)에
따라 상기 축전지(1)의 전원을 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)에 공급 또는 차단하고, 자체 진
단작용을 통해 전기적 결함을 탐지하는 경우 진단신호(SMON)를 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회
로(71)로 출력하는 제1 집적소자 릴레이(72)와, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)에서 출
력되는 제어신호(MDRV)에 따라 상기 축전지(1)의 전원을 직류모터(5)에 공급 또는 차단하고, 자체 진단작
용을 통해 전기적 결함을 탐지하는 경우 진단신호(MMON)를 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로
(71)로 출력하는 제2 집적소자 릴레이(73)와, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)에서 출력
되는 구동 제어신호에 따라 상기 제1 집적소자 릴레이(72)에 의해 공급 또는 차단되는 축전지(1)의 전원
을 입력하여 솔레노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)을 작동 또는 비작동시키고, 진단작용을 통해 솔레
노이드 밸브의 여자코일(L1,L2,..,Ln)의 전기적 결함을 탐지하는 경우 진단신호를 상기 마이크로 콘트롤
러 및 인터페이스 회로(71)로 출력하는 솔레노이드 밸브 구동회로(74)와,상기 축전지(1)의 전압을 상기
마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)와 솔레노이드 밸브 구동회로(74) 및 ABS 검증등 구동회로에서
필요로 하는 전압으로 조정하는 전압조정 회로(75)와, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)에
서 출력되는 제어신호(ALED)에 따라 ABS 검증등(6)을 구동시키는 ABS 검증등 구동회로(76)로 이루어지는
전자 제어기(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로.
청구항 2
제 1 항에 있어서, 상기 ABS 검증등(6)이 고휘도 발광 다이오드로 이루어진 것을 특징으로 하는 차륜잠김
방지장치의 전자제어 회로.
청구항 3
제 1 항에 있어서, 상기 ABS 검증등 구동회로(76)는 상기 제1 집적소자 릴레이(72)에서 출력되는 진단신
호(SMON)와 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)에서 출력되는 구동 제어신호(SDRV)를 논리곱하는
앤드 게이트(77)와, 상기 앤드 게이트(77)의 출력과 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)에서
출력되는 제어신호(ALED)를 논리합하는 오아 게이트(78)와, 상기 오아 게이트(78)의 출력에 따라 온/오프
동작하는 파워 전계효과 트랜지스터(TR)로 구성된 것을 특징으로 하는 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회
로.
청구항 4
제 1 항에 있어서, 차량 운행시 상기 전자 제어기(70) 내의 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)와
제1, 제2 집적소자 릴레이(72,73)가 정상으로 차륜잠김 방지장치가 정상인 경우 상기 ABS 검증등(6)을 점
등하여 ABS OK 검증표지(7)를 표시하도록 제어하고, 상기 마이크로 콘트롤러 및 인터페이스 회로(71)와
제1, 제2 집적소자 릴레이(72,73)에 전기적인 결함이 발생하여 차륜잠김 방지장치가 비정상인 경우 상기
ABS 검증등(6)을 소등하여 ABS OK 검증표지(7)가 표시되지 않도록 제어함을 특징으로 하는 차륜잠김 방지
장치의 전자제어 회로.
청구항 5
제 1 항에 있어서, 차량 정지시 차륜잠김 방지장치의 고장을 진단하는 경우 상기 마이크로 콘트롤러 및
인터페이스 회로(71)가 메모리에 저장된 고장 코드에 따라 상기 ABS 검증등(6)을 점멸하여 ABS OK 검증표
지(7)가 고장 코드를 표시하도록 제어함을 특징으로 하는 차륜잠김 방지장치의 전자제어 회로.
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청구항 6
제 1 항에 있어서, 전자제어기가 차량에 미부착된 경우 ABS 검증등이 점등되지 않아서 ABS OK 검증표시지
가 표지되지 않는 것을 특징으로 하는 차륜잠김 방지장치의 전자제어회로.
도면
도면1
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도면2
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도면3
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