使机械继电器从固定故障恢复为正常状况的方法和装置

技术领域

本发明的示例性实施方式涉及一种用于使车辆中使用的机械继电器从临时的固 定故障(stuck fault)恢复为正常状况的装置和方法，更具体地，涉及一种用于使机 械继电器从固定故障恢复为正常状况的方法和装置，其中，在电子控制单元(ECU： Electronic Control Unit)检测到可能影响驾驶员的故障时，如果机械继电器中产生因 机械继电器的接触点处的杂质或低温而引起的临时固定故障，则重复进行向被构造为 通过阻止向致动器提供电流来停止致动器的随机操作的机械继电器的线圈周期性地 施加电流的操作，使得提供热和电气移动，从而能够使机械继电器从临时固定故障恢 复为正常状况并且防止ECU被检测为故障。

背景技术

通常，车辆装配有ECU，ECU被构造为接收由各种类型的输入传感器检测到的 电信号并且输出用于驱动输出侧的各种类型的致动器的数字控制信号。

为了安全功能，车用的ECU使用机械继电器。机械继电器的作用是在ECU检测 到可能影响驾驶员的故障时通过阻止提供给致动器的电流来停止致动器的随机操作。

机械继电器可能遭受因接触点的杂质或低温而引起的临时固定故障。现有的安全 功能被构造为在核查机械继电器的开路/短路功能之后进行工作。如果机械继电器临 时固定，则因为无法保证机械继电器的操作，所以ECU将这种临时固定状态确定为 故障。

因此，存在的问题是由于当因接触点的杂质或低温而在机械继电器中产生临时固 定故障时，ECU将临时固定故障确定为故障，ECU的故障率可根据低温状况和机械 继电器的寿命而升高。

现有技术文献

专利文献

(专利文献1)韩国专利第1998-054057号公报(1998年9月25日)

发明内容

本发明的目的是提供一种用于使机械继电器从固定故障恢复为正常状况的方法 和装置，其中，在电子控制单元(ECU)检测到可能影响驾驶员的故障时，如果机械 继电器中产生因机械继电器的接触点处的杂质或低温而引起的临时固定故障，则重复 进行向被构造为通过阻止向致动器提供电流来停止致动器的随机操作的机械继电器 的线圈周期性地施加电流的操作，使得提供热和电气移动，从而能够使机械继电器从 临时固定故障恢复为正常状况并且防止ECU被检测为故障。

根据用于实现本发明的目的的本发明的一个方面，一种用于在包括电源单元、继 电器、继电器驱动器、MCU和ECU的装置中使所述继电器从固定故障恢复为正常状 况的方法，该方法包括以下步骤：所述MCU检测所述继电器的短路状态或开路状态； 当所述继电器处于所述短路状态时，所述MCU向所述继电器驱动器重复传递电流施 加信号和电流不施加信号；所述继电器驱动器响应于所述电路施加信号和所述电流不 施加信号而重复进行从所述电源单元向所述继电器周期性地施加电流的操作，使得引 起所述继电器的接触点的释放；所述MCU检测所述继电器的所述接触点的释放状态； 以及当所述继电器的所述接触点被释放时，所述MCU使所述ECU维持在操作状态。

在这种情况下，检测所述继电器的短路状态或开路状态可以包括以下步骤：当来 自所述电源单元的电源通过所述继电器提供给致动器时，所述MCU基于通过将所述 继电器前面的电压与所述继电器后面的电压进行比较而获得的电压差来检测所述短 路状态或所述开路状态。

而且，重复进行周期性地施加电流的操作可以包括以下步骤：所述继电器驱动器 响应于高电平的所述电流施加信号而重复进行接通开关元件的操作以使得所述电流 从所述电源单元施加于所述继电器，或者所述继电器驱动器响应于低电平的所述电流 不施加信号而重复进行断开所述开关元件的操作以使得电流不从所述电源单元施加 于所述继电器。

根据用于实现本发明的目的的本发明的另一个方面，一种用于使继电器从固定故 障恢复为正常状况的装置，该装置包括：电源单元，其被构造为提供电源；继电器， 其被构造为将所述电源从所述电源单元提供给致动器或阻止所述电源从所述电源单 元提供给所述致动器；继电器驱动器，其被构造为根据开关操作执行所述继电器的供 给或阻止；以及MCU，该MCU被构造为检测所述继电器的短路状态或开路状态并 且在所述继电器处于所述短路状态时向所述继电器驱动器重复地传递电流施加信号 和电流不施加信号，其中，所述继电器驱动器响应于所述电路施加信号和所述电流不 施加信号而重复进行从所述电源单元向所述继电器周期性地施加电流的操作，使得引 起所述继电器的接触点的释放，并且所述MCU检测所述继电器的所述接触点的释放 状态并且在所述继电器的所述接触点被释放时使ECU维持在操作状态。

而且，所述MCU可被进一步构造为当来自所述电源单元的电源通过所述继电器 提供给所述致动器时，基于通过将所述继电器前面的电压与所述继电器后面的电压进 行比较而获得的电压差来检测所述继电器的所述短路状态或所述开路状态。

而且，所述继电器驱动器可以被进一步构造为响应于高电平的所述电流施加信号 而重复进行接通开关元件的操作以使得所述电流从所述电源单元施加于所述继电器， 或者响应于低电平的所述电流不施加信号而重复进行断开所述开关元件的操作以使 得电流不从所述电源单元施加于所述继电器。

附图说明

本发明的上述和其它目的、特征和其它优点将根据以下结合附图的详细描述更清 楚地理解，附图中：

图1是例示根据本发明实施方式的用于使机械继电器从固定故障恢复为正常状 况的装置的构造的图；

图2是例示根据本发明实施方式的继电器驱动器的使用开关元件的电路的构造 的图；

图3是例示根据本发明实施方式的由所述装置使机械继电器从固定故障恢复为 正常状况的方法的流程图；

图4是例示根据本发明实施方式的继电器检测短路状态或开路状态的示例的图； 以及

图5是例示根据本发明实施方式的重复向继电器周期性地施加电流的操作的驱 动信号的示例的图，其中通过继电器线圈的电流的重复，利用继电器移动，引起接触 点的释放。

具体实施方式

本发明可以以各种方式进行修改并可以实现为具有若干个实施方式。本发明的具 体实施方式例示在附图中并且在详细说明中进行详细描述。然而，应注意的是，本发 明不旨在限于具体实施方式，而旨在包括落入本发明的精神和技术范围内的所有变 型、等同物或替换。

参照附图详细描述用于根据本发明的使机械继电器从固定故障恢复为正常状况 的方法和装置的实施方式。在参照附图描述实施方式时，相同或对应元件分配有相同 的附图标记，并且省略其重复描述。

图1是例示根据本发明实施方式的用于使机械继电器从固定故障恢复为正常状 况的装置的构造的图。

根据本发明实施方式的用于使机械继电器从固定故障恢复为正常状况的装置 100包括电源单元110、继电器120、主控制单元(MCU)130、继电器驱动器140、 致动器150和ECU 160。

电源单元110提供用于车辆的元件的操作的电源。

继电器120执行向致动器150提供电源单元110的电源或阻止向致动器150提供 电源单元110的电源的操作。

MCU 130检测继电器120的短路状态或开路状态，并且在检测到处于短路状态 的继电器120时向继电器驱动器140重复地传递电流施加信号和电流不施加信号。

继电器驱动器140根据开关操作来执行继电器120的电源供给或电源阻止操作。 即，继电器驱动器140通过响应于电流施加信号和电流不施加信号重复进行从电源单 元110到继电器120的电流施加操作和电流不施加操作，引起接触点的释放。

因此，MCU 130检测继电器120的接触点的释放状态，并且在检测到继电器120 的接触点的释放时使ECU 160维持在操作状态。

而且，当来自电源单元110的电源通过继电器120提供给致动器150时，MCU 130 可以基于通过将继电器120前面的电压与继电器120后面的电压进行比较而获得的电 压差来检测继电器120的短路状态或开路状态。

如图2所示，继电器驱动器140可以包括例如NPN型晶体管TR1作为开关元件。 图2是例示根据本发明实施方式的继电器驱动器140的使用开关元件的电路的构造的 图。即，如图2所示，继电器驱动器140被构造为使得MCU 130连接到第一晶体管 TR1的基极，第一晶体管TR1的发射极接地，并且继电器120连接到第一晶体管TR1 的集电极。响应于MCU 130输出的继电器驱动信号，NPN型第一晶体管TR1导通/ 断开。

因此，继电器驱动器140可以响应于来自MCU 130的高电平的电流施加信号而 重复进行接通开关元件TR1的操作以使得电流从电源单元110施加于继电器120，或 者响应于来自MCU 130的低电平的电流不施加信号而重复进行断开开关元件TR1的 操作以使得电流不从电源单元110施加到继电器120。在图2中，并联连接到MCU 130 的输出端子的第一电阻器R1和第二电阻器R2以及第一晶体管TR1的基极是用于电 压分配的电阻器。连接到第一晶体管TR1的集电极和继电器120的线圈端子的第一 二极管D1是用于防止反向电流的二极管。

即，当高电平的电流施加信号通过MCU 130的数字输出端子输出时，高电平的 电流施加信号通过第一电阻器R1和第二电阻器R2输入到继电器驱动器140的第一 晶体管TR1的基极。

第一晶体管TR1响应于来自MCU 130的高电平的电流施加信号而接通，由此电 压V_B施加于继电器120的线圈端子。结果，激励了继电器120的线圈，继电器120 的接触点端子闭合，由此驱动继电器120。

相反，当低电平的电流施加信号通过MCU 130的数字输出端子输出时，低电平 的电流不施加信号通过第一电阻器R1和第二电阻器R2输入到第一晶体管TR1的基 极。第一晶体管TR1响应于来自MCU 130的低电平的电流不施加信号而断开，由此 响应于第一晶体管TR1的断开操作而不驱动继电器120。

图3是例示根据本发明实施方式的由装置使机械继电器从固定故障恢复为正常 状况的方法的流程图。

参照图3，首先，根据本发明实施方式的用于使机械继电器从固定故障恢复为正 常状况的装置100的MCU 130在步骤S310检测继电器120的短路状态或开路状态。

在这种情况下，如图4所示，当来自电源单元110的电源通过继电器120提供给 致动器150时，MCU 130可以基于通过将继电器120前面的电压V_A与继电器120后 面的电压V_B进行比较而获得的电压差来检测短路状态或开路状态。图4是例示根据 本发明实施方式的继电器120检测短路状态或开路状态的示例的图。

此后，当继电器120在步骤S320处于短路状态时，MCU 130在步骤S330向继 电器驱动器140重复地传递电流施加信号和电流不施加信号(诸如图5例示的那些)。 图5是例示根据本发明实施方式的重复向继电器120周期性地施加电流的操作的驱动 信号的示例的图。如图5所示，在驱动信号被施加于继电器驱动器140的200 ms的 周期中，MCU 130在40 ms期间向继电器驱动器140施加高电平的电流施加信号， 并且在150 ms期间向继电器驱动器140施加电流不施加信号。因此，通过继电器驱 动器140的针对继电器120的接通/断开驱动操作，电流被重复地提供给继电器120 的线圈，由此引起已固定的继电器120的接触点的释放。

此后，继电器驱动器140在步骤S340响应于电流施加信号和电流不施加信号而 重复进行从电源单元110向继电器120周期性地施加电流的操作，使得在步骤S340 引起接触点的释放。

即，继电器驱动器140响应于高电平的电流施加信号而重复进行接通开关元件 TR1的操作，使得电流从电源单元110施加于继电器120，或者响应于低电平的电流 不施加信号而重复进行断开开关元件TR1的操作，使得电流不从电源单元110施加 到继电器120。

此后，MCU 130在步骤S350检测继电器120的接触点的释放状态。当继电器120 的接触点被释放时(步骤S360为是)，MCU 130在步骤S370将ECU 160维持在操 作状态。

因此，当在继电器120中产生固定故障时，重复进行向继电器的线圈周期性地施 加电流的操作，以使得供了给热和电气移动。因此，可以解决临时固定问题，并且可 以防止ECU因临时固定状态而被确定为故障。

如上所述，本发明实施方式可以实现用于使机械继电器从固定故障恢复为正常状 况的装置和方法，其中，在ECU检测到可能影响驾驶员的故障时，如果机械继电器 中产生因机械继电器的接触点处的杂质或低温而引起的临时固定故障，则重复进行将 电流周期性地施加于被构造为通过阻止向致动器提供电流来停止致动器的随机操作 的机械继电器的线圈的操作，使得提供热和电气移动，从而能够使机械继电器从临时 固定故障恢复为正常状况并且防止ECU被检测为故障。

根据本发明，当在继电器中产生固定故障时，重复进行向继电器的线圈周期性地 施加电流的操作，使得供给热和电气移动。因此，可以解决临时固定问题，并且可以 防止ECU因临时固定状态被确定为故障。

本发明可以应用于用于使机械继电器从固定故障恢复为正常状况的方法和装置， 当在机械继电器中产生因机械继电器的接触点处的杂质或低温而引起的临时固定故 障时，通过重复进行向继电器的线圈周期性地施加电流的操作使得提供热和电气移 动，所述方法和装置能够使机械继电器从临时固定故障恢复为正常状况并且防止 ECU被检测为故障。

如上所述，本公开所属领域的技术人员将理解，在不改变本公开的技术精神或不 可缺少的特性的情况下，可以以各种详细形式实现本公开。将理解，上述实施方式是 例示性的，并且从各个方面都不是限制性的。本公开的范围由所附权利要求书而不是 详细描述来限定，并且本公开应当被解释为覆盖从所附权利要求书和他们的等同物的 含义和范围得出的所有修改例或变型例。