KR101068909B1 - 솔레노이드밸브의 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 유압장치에 사용되는 솔레노이드밸브의 제어회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔레노이드에 흐르는 전류를 제어하기 위해 솔레노이드의 저항을 측정하는 회로에 관한 것이다. 본 발명의 솔레노이드밸브의 제어회로는 차량의 유압브레이크 시스템의 PWM에 의해 구동되는 솔레노이드밸브에 있어서 솔레노이드 저항의 측정을 위해 전원부와 솔레노이드 코일사이에 전류 미러(current mirror)회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

솔레노이드밸브의 제어회로{Control circuit of solenoid valve}

도 1(a)는 종래의 솔레노이드 저항측정회로도.

도 1(b)는 저항측정시 저항측정회로의 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 실시예의 저항측정회로도.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

: 전원부(차량의 배터리)

: 정압레귤레이터

: 솔레노이드의 저항

본 발명은 차량의 유압장치의 솔레노이드밸브의 제어회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔레노이드에 흐르는 전류를 제어하기 위해 솔레노이드의 저항을 측정하는 회로에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 ESP나 ABS/TCS 등의 차량의 자세와 브레이크시스템에 관한 전자제어장치(Electrical Control Unit)가 구비되어있다. 이러한 ECU의 제어에 따라 유압장치, 주로 솔레노이드밸브로 이루어진 유압장치가 on/off되면서 각 차륜의 제동력을 조절하여 차량의 자세 등을 제어하게 된다.

상기 유압장치의 솔레노이드밸브는 통상 PWM(Pulse Width Modulation)에 의해 제어되는데 PWM의 듀티비(duty-ratio)를 조절하여 솔레노이드에 흐르는 전류를 제어한다. 따라서 PWM의 duty-ratio와 솔레노이드를 흐르는 전류와의 선형성은 솔레노이드밸브의 제어에 있어서 필수적이다. 그러나 솔레노이드밸브가 작동하는 엔진실 등은 그 온도의 편차가 심하여 온도의 변화에 따라 솔레노이드의 저항이 변하게 된다. 따라서 ECU에 제어에 따라 솔레노이드밸브의 작동시에 PWM의 듀티비를 조절하여 솔레노이드에 원하는 전류 및 전류의 raise/fall time을 조절하여야 하는데 상기 선형성을 확보하기 위해 솔레노이드의 저항값의 측정이 필요하게 된다.

종래의 솔레노이드의 저항을 측정하기 위해서 두 곳의 전압을 측정하고 측정전압을 통해 솔레노이드의 저항을 계산하였다. 상기 전압의 측정을 위해서는 정전압원이 필요한데 통상 5V의 정전압원을 이용하므로 대략 200mA의 전류가 흐름에 따라 Regulator의 용량이 과다하게 요구되고 또한 200mA의 큰 전류가 흐르게 되어 많은 열이 발생하고 또한 솔레노이드의 보호를 위한 회로소자가 필요한 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 솔레노이드의 저항의 측정을 위해 개선된 전류 미러(current mirror)를 설치하여 정전압 원이 필요하지 않게 됨에 따라 regulator의 용량이 과다해지는 것을 막고 솔레노이드 저항 측정의 정확도를 높이고 회로구성에 소요되는 비용을 절감하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 솔레노이드밸브의 제어회로는 차량의 유압브레이크 시스템의 PWM에 의해 구동되는 솔레노이드밸브에 있어서, 솔레노이드 저항의 측정을 위해 전원부와 솔레노이드 코일사이에 전류 미러(current mirror)회로가 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전류 미러(current mirror)회로는 에미터가 전원부와 연결되고 베이스와 컬렉터가 서로 연결된 Q1 트렌지스터, 에미터가 전원부와 연결되고 베이스는 상기 Q1 트렌지스터의 베이스와 연결된 Q2 트렌지스터, 베이스가 상기 Q2 트렌지스터의 컬렉터와 에미터는 상기 Q1 트렌지스터의 컬렉터와 연결된 Q3 트렌지스터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 전원부와 솔레노이드밸브와의 사이에 전류 미러회로와 병렬로 연결된 과전류차단용 소자부를 더 구비하고, 과전류차단용 소자부는 서로 병렬로 연결된 FET소자와 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1(a)는 종래의 솔레노이드밸브의 저항을 측정하는 회로도이다. 저항의 측정을 위해 도 1(a)에 도시된 것과 같이 정압레귤레이터(

)가 필요하다. 정압레귤레이터는 통상 5V 정전압원을 이용하고 솔레노이드 저항의 측정 시에는 배터리전원(

)에 연결되있는 FSR이 off되면서 정전압원의 전원만이 솔레노이드밸브로 연결된다. 도 1(b)는 솔레노이드밸브의 저항측정시의 저항측정회로의 개략도이다. 도 1(b)에서와 같이 정압레귤레이터(

)로부터의 전원을 통해

과

를 측정하여 아래식과 같이 솔레노이드밸브의 저항(

)을 측정하게 된다.

상기와 같은 방식으로 솔레노이드의 저항(

)을 측정하게 되면

와 솔레노이드저항(

)이 그리 크지 않기 때문에 5V의 정압레귤레이터로부터 흐르는 전류가 대략 200mA정도가 되므로 레귤레이터의 용량이 과다하게 되고 또한 전원관련 단선 단락 시험 시 자동차 규격을 만족하기위해 레귤레이터의 출력단에 큰 용량의 커패시터가 필요하게 되고 흐르는 전류가 크기 때문에 많은 열이 발생하는 문제가 있음은 상기 언급한 바와 같다.

도 2는 본 발명의 실시예를 나타내는 회로도이다. 도 2에 도시된 것과 같이 전원부와 솔레노이드 코일사이에 전류미러(current mirror)회로가 설치되어 있다. 솔레노이드 코일은 R6을 통해 전류미러회로의 Q3의 컬랙터와 연결되고 Q2의 컬랙터는 기준전류 측정부와 R5를 통해 연결되어 있다. 기준전류 측정부의 저항(R7)은 미리 알고 있고 기준전류 측정부의 전압(

)을 측정하면 기준전류 측정부를 흐르는 전류(

)를 알게 된다. 또한 솔레노이드의 전압(

)을 측정하면 전류미러회로의 Q3, Q2의 컬랙터를 통해 흐르는 전류는 같기 때문에 즉 솔레노이드를 흐르는 전류(

)와 기준전류 측정부를 흐르는 전류(

)는 같기 때문에 아래의 식과 같은 계산에 의해 솔레노이드의 저항

을 구할 수 있게 된다. 또한 전압원과 솔레노이드의 사이에 연결된 FET와 다이오드로 이루어진 소자부는 솔레노이드로 과전류가 흐를 경우에 솔레노이드로 흐르는 전류를 차단하기위한 과전류차단용 소자부이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 전류미러회로를 설치하여 정압원이 불필요하게 됨으로써 레귤레이터의 용량이 과다해지는 것을 막고 정확하고 간편한 측정을 가능하게 하며 또한 회로구성을 저렴하게 할 수 있게 한다.

Claims (3)

1. 차량의 유압브레이크 시스템의 PWM에 의해 구동되는 솔레노이드밸브에 있어서,

   솔레노이드 저항의 측정을 위해 전원부와 솔레노이드 코일사이에 전류 미러(current mirror)회로가 포함되고,

   상기 전류 미러회로는 에미터가 전원부와 연결되고 베이스와 컬렉터가 서로 연결된 Q1 트렌지스터, 에미터가 전원부와 연결되고 베이스는 상기 Q1 트렌지스터의 베이스와 연결된 Q2 트렌지스터, 베이스가 상기 Q2 트렌지스터의 컬렉터와 에미터는 상기 Q1 트렌지스터의 컬렉터와 연결된 Q3 트렌지스터로 이루어진 것이 특징인 솔레노이드밸브의 제어회로.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   전원부와 솔레노이드밸브와의 사이에 상기 전류 미러회로와 병렬로 연결된 과전류차단용 소자부가 더 구비되고, 상기 과전류차단용 소자부는 서로 병렬로 연결된 FET소자와 다이오드를 포함하는 솔레노이드밸브의 제어회로.

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