KR100188717B1 - 솔레노이드 밸브 구동 이상 검출장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차에서 액츄에이터로 사용되는 솔레노이드 밸브에서 그라운드 저항 값의 영향에 따라 솔레노이드 밸브가 제어수단에서 출력되는 제어신호 대로 정상적인 작동을 실행하는지를 자기 진단하여 제2의 에러 발생을 배제시키도록 한 것이다.

본 발명은 솔레노이드 밸브 이상검출 장치에 있어서, 제어수단의 구동 제어 신호를 평활하여 신호의 전류의 세기를 안정화시키는 저항과, 상기 저항을 통해 인가되는 구동 제어신호에 따라 스위칭 동작되어 솔레노이드 밸브의 개폐를 구동시키는 스위칭 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 솔레노이드 밸브를 구동하기 위한 소정의 구동신호를 출력한후 스위칭수단의 미러단을 통해 인가되는 전압을 검출하는 과정과, 검출되는 미러단의 전압이 설정된 기준 전압 이상인지의 여부를 판단하는 과정과, 검출되는 미러단의 전압이 설정된 기준 값 이상이면 솔레노이드 밸브의 그라운드 저항을 정상으로 판단하고, 검출되는 미러단 전압이 설정된 기준 전압 이하이면 솔레노이드 밸브 그라운드 저항에 상승 전압이 발생되는 것으로 판단하여 이상이 메시지를 출력하는 과정을 포함하여 솔레노이드 밸브의 그라운드 저항 값이 상승하는 것을 검출하면 진단 메시지를 출력하여 제2의 고장 발생을 배제시킨다.

Description

솔레노이드 밸브 구동 이상 검출장치 및 그 방법

본 발명은 자동차에서 액츄에이터로 사용되는 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 그라운드 저항 값의 영향에 따라 솔레노이드 밸브가 제어수단에서 출력되는 제어신호 대로 정상적인 작동을 실행하는 지의 여부를 자기 진단하여 제2의 에러 발생을 배제시키도록 한 솔레노이드 밸브 구동 이상 검출장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 각각의 실린더 측에 산출된 연료량을 분사시켜 주는 인젝터, 자동 변속기에서 각각의 클러치와 브레이크 측에 유입되는 유압을 단속하는 밸브등 자동차에 가장 많이 구비되는 액츄에이터로는 솔레노이드 밸브가 널리 사용된다.

종래에는 전술한 바와 같이 자동차에 구비되는 솔레노이드 밸브에 대하여 이상을 검출하는 수단이 제시되어 있으나, 이는 솔레노이드 밸브측에 제어신호를 인가하여 주는 배선의 단락 또는 단선 등에 한정되어 있다.

따라서, 종래의 자동차에서는 솔레노이드 밸브와 접속되는 그라운드 저항 값의 상승으로 인하여 제어수단에서 출력되는 구동 제어신호 대로 정상적인 밸브의 개폐가 이루어지지 않을 경우에 대해서는 진단하지 못하여 제2의 심각한 고장을 유발시키게 되는 문제점이 있었다.

일예를 들어 제어부에서 20ms의 솔레노이드 밸브 구동 제어신호를 출력하였으나, 그라운드 저항값의 상승을 인하여 솔레노이드 밸브의 구동이 16ms정도로 되는 경우가 발생하거나 실제로 구동이 발생되지 않는 경우 발생한다.

따라서, 솔레노이드 밸브의 이상 동작으로 인하여 제2의 심각한 고장이 유발되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로 그 목적은 솔레노이드 밸브를 구동함에 있어 그라운드 저항값의 상승으로 인하여 제어수단의 구동 제어신호 대로 솔레노이드 밸브가 정상적인 동작을 실행하지 못하는 경우 이를 자기 진단하여 운전자에게 지시하여 솔레노이드 밸브의 구동 불량으로 인한 제2의 고장 발생을 배제시켜 운행의 신뢰성 및 안정된 운행을 제공하도록 한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 솔레노이드 밸브 이상검출 장치에 있어서, 제어수단의 구동 제어신호를 평활하여 전류의 세기를 안정화시키는 저항과, 상기 저항을 통해 인가되는 구동 제어신호에 따라 스위칭 동작되어 솔레노이드 밸브의 개폐를 구동시키는 스위칭 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 솔레노이드 밸브 이상 검출방법에 있어서, 솔레노이드 밸브를 구동하기 위한 소정의 구동신호를 출력한후 스위칭수단의 미러단을 통해 인가되는 전압을 검출하는 과정과, 검출되는 미러단의 전압이 설정된 기준 전압 이상이지의 여부를 판단하는 과정과, 미러단의 전압이 설정된 기준 값 이상이면 솔레노이드 밸브의 그라운드 저항을 정상으로 판단하고, 미러단 전압이 설정된 기준 전압 이하이면 솔레노이드 밸브 그라운드 저항에 상승 전압이 발생되는 것으로 판단하여 이상이 메시지를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징을 한다.

제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 구동 이상 검출장치 구성 회로도이고,

제2도는 본 발명의 일 실시예에서 구동 이상을 검출하기 위한 흐름도이며,

제3도는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 이상 검출장치의 구성 회로도이다.

아하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 구동 이상 검출장치는, 제어부의 구동 제어신호를 평활하여 전류의 세기를 안정화시키는 저항(R1)과, 게이트 단(G)에 제어신호가 연결되고, 드레인 단(D)에 배터리(B+)의 구동전압이 연결되며, 소오드 단(S)에 솔레노이드 밸브(SV)가 연결되고, 미러단(M)의 신호가 제어부측을 유입되도록 연결되어, 저항(R1)을 통해 게이트 단(G)에 인가되는 구동 제어신호에 따라 스위칭되어 드레인 단(D)의 구동전압(B+)을 소오스 단(S)단을 통해 솔레노이드 밸브(SV)측에 공급하는 FET(10) 및, 상기 FET(10)의 소오스 단(S)을 통해 유입되는 전압에 의해 구동되는 솔레노이드 밸브(SV)로 이루어진다.

전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 솔레노이드 밸브의 그라운드 저항 값 상승에 따른 구동 이상 검출동작을 첨부된 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제어부가 운행중에 검출되는 각각의 정보에 따라 임의의 솔레노이드 밸브(SV)를 구동하기 위한 소정 주기의 하이 상태 제어신호를 출력하면(스텝101), 저항(R1)은 제어부 구동 제어신호의 전류 흐름을 평활한 후 FET(10)의 게이트 단(G)에 트리거 신호로 인가한다.

따라서, FET(10)가 게이트 단(G)의 트리거 신호에 스위칭 온 되어 드레인 단(D)에 연결되는 배터리(B+)의 전압을 소오스 단(S)을 통해 솔레노이드 밸브(SV)측에 구동 전압으로 공급하여 솔레노이드 밸브(SV)를 소정의 상태로 구동시킨다.

이때, 소오스 단(S)을 통해 솔레노이드 밸브(SV)측에 유입되는 전류에 비례하는 전압이 FET(10)의 미러단(M)에 검출되어 병렬로 접속되는 저항(R2)에 의해 평활되어 제어부측으로 유입되므로 제어부는 FET(10)의 미러단(M) 전압을 검출한후(스텝102) 검출되는 미러단(M)의 전압이 설정된 기준 전압 값 이상 인지의 여부를 판단한다(스텝103).

솔레노이드 밸브(SV)의 그라운드 저항(R3) 값이 정상상태(Zero) 보다 증가하여 인덕턴스로 이루어지는 솔레노이드 밸브(SV)에 영향을 미치는 경우 솔레노이드 밸브(SV)에 유입되는 전류가 감소되므로, 상기 (스텝103)에서 검출되는 FET(10)의 미러단(M) 전압이 설정된 기준 값 이하인 경우 제어부는 솔레노이드 밸브(SV)의 그라운드 저항 상승으로 인한 이상으로 판단하고(스텝105), 검출되는 FET(10)의 미러단(M) 전압이 설정된 기준 전압 값 이상인 경우 그라운드 저항 값(r3)의 상승이 발생되지 않는 정상으로 판단하여 정상적인 루틴을 실행한다(스텝104).

또한, 다른 일 실시예로 첨부된 제3도에서 알 수 있는 바와 같이, 첨부된 제1도의 구성에서 FET(10)의 미러단(M) 신호 전류 흐름을 조정하는 저항(R11)과, 저항(R11)을 통해 인가되는 전압(Vin)을 비 반전단자의 입력으로 하는 차동 증폭기(20)와, 공급전원(5V)을 분압하여 임의의 포트에서 기준 전압(Vref)으로 설정하는 저항(R12) 및 저항(R13)과, 설정된 기준 전압(Vref)을 평활하는 저항(Rp) 및 상기 자동증폭기(20)로부터 피드백 되는 출력 전압(Vo)의 전류 흐름을 조정하는 저항(Rf)으로 구성되며, 저항(Rp)을 통해 평활된 기준 전압(Vref)과 피드백 되는 전압(Rf)을 상기 차동 증폭기(20)의 반전단자 입력으로 하여 구성한다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 다른 일 실시예에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.

전술한 바와 같이 제어부의 솔레노이드 구동 제어 신호에 따라 FET(10)의 미러단(M)에서 검출되는 그라운드 저항(R3)의 값 상승 여부에 대한 전압(Vin)은 저항(R11)에 의해 전류의 세기가 조정된 후 차동 증폭기(20)의 비반전단자(-)에 입력된다.

이때, 상기 차동 증폭기(20)의 반전단자에는 공급전원(5V)이 저항(R12)과 저항(R13)에 의하여 분압된 후 임의의 포트에서 기준 전압(Vref)으로 설정되어 저항(Rp)을 통해 차동 증폭기(20)의 반전단자(+)에 입력되는 상태이다.

따라서, 미러단(M)에서 검출되는 전압이 설정된 일정 전압 값 이하인 경우 차동 증폭기(20)의 출력 전압(Vo)이 제로로 출력되고, 미러단(M)에서 검출되는 전압이 설정된 일정 전압 값 이상인 경우 차동 증폭기(20)의 출력 값(Vo)은 하이 즉 5V로 출력된다.

이때, 미러단(M)에서 검출되어 차동 증폭기(20)의 비반전단자(-)에 인가되는 전압은이고로 검출된다.

이때,로 설정된다.

솔레노이드 밸브(SV)의 그라운드 저항(R3)이 정상인 경우 차동 증폭기(20)에 서 출력된 후 제어부측에 인가되는 전압은 하이 상태를 유지하고, 솔레노이드 밸브(SV)의 그라운드 저항(R3)에 저항 값이 상승하여 솔레노이드 밸브(SV)의 구동이 정상적으로 이루어지지 않는 경우 차동 증폭기(20)에서 출력되는 전압은 로우로 유지되므로 제어부는 검출되는 신호에 따라 솔레노이드 밸브(SV)의 그라운드 저항값(R3)의 상태를 검출한 후 그에 해당하는 소정의 제어동작 및 메시지를 디스플레이하는 소정의 동작을 실행한다.

이상에서 설명한 바와 같이 각종 솔레노이드 밸브의 그라운드 저항 상태를 솔레노이드 측에 구동 신호를 공급하는 FET의 미러 전압을 통해 검출하여 자기 진단하므로 제2의 중대한 고장 발생을 배제시켜 운행에 신뢰성과 안정성이 제공된다.

Claims (5)

1. 솔레노이드 밸브 이상검출 장치에 있어서, 제어수단의 구동 제어신호를 평활하여 전류의 세기를 안정화시키는 저항과, 상기 저항을 통해 인가되는 구동 제어신호에 따라 스위칭 동작되어 솔레노이드 밸브의 개폐를 구동시키는 스위칭 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 구동 이상 검출장치.
2. 청구항1에 있어서, 상기 스위칭수단은 게이트 단(G)에 구동 제어신호가 연결되고, 드레인 단(D)에 구동전원이 연결되며, 소오드 단(S)에 솔레노이드 밸브가 연결되고, 미러단(M)의 신호가 제어부측으로 유입되도록 연결하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 구동 이상 검출장치.
3. 솔레노이드 밸브 이상 검출방법에 있어서, 솔레노이드 밸브를 구동하기 위한 소정의 구동신호를 출력한후 스위칭수단의 미러단을 통해 인가되는 전압을 검출하는 제1과정과, 상기 제1과정후 검출되는 미러단의 전압이 설정된 기준 전압 이상인지의 여부를 판단하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 검출되는 미러단의 전압이 설정된 기준 값 이상이면 솔레노이드 밸브의 그라운드 저항을 정상적으로 판단하고, 검출되는 미러단 전압이 설정된 기준 전압 이하이면 솔레노이드 밸브 그라운드 저항에 상승 전압이 발생되는 것으로 판단하여 비정상 메시지를 출력하는 제3과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 구동 이상 검출방법.
4. 솔레노이드 밸브 이상 검출장치에 있어서, 제어수단의 구동 제어신호에 따라 스위칭되는 FET와, 상기 FET의 미러단(M) 신호 전류 흐름을 조정하는 저항(R11)과, 상기 저항(R11)을 통해 인가되는 전압(Vin)을 비반전단자의 입력으로 하는 차동 증폭기와, 공급전원을 분압하여 임의의 포트에서 기준 전압(Vref)으로 설정하는 저항(R12) 및 저항(R13)과, 설정된 기준 전압(Vref)을 평활하는 저항(Rp) 및, 상기 차동 증폭기로부터 피드백 되는 출력 전압(Vo)의 전류 흐름을 조정하는 저항(Rf)으로 구성되며, 저항(Rp)을 통해 평활된 기준 전압(Vref)과 피드백 되는 전압(Rf)을 상기 차동 증폭기의 반전단자 입력으로 하여 구성하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 구동 이상 검출장치.
5. 청구항4에 있어서, 상기 차동 증폭기는 반전단자에 설정되는 전압과 상기 FET 미러단 전압을 비교하여 이득을 검출한후 설정된 소정의 레벨로 증폭하여 제어 수단측에 인가하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 구동 이상 검출장치.