KR100302722B1 - 자동변속기의 솔레노이드 밸브 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 자동변속기의 솔레노이드 밸브의 구동장치는, 듀티신호, 포싱신호 그리고 쵸핑신호를 출력하는 메인 컨트롤 유닛과; 듀티신호의 반전위상으로 도통여부가 결정되는 제1 트랜지스터와, 포싱신호와 쵸핑신호와 3속 홀드신호 및 듀티신호의 반전위상으로 도통여부가 결정되는 제2 트랜지스터와, 제2 트랜지스터의 출력과 배터리 전압과 제7 및 제8 저항에 흐르는 전류에 따라 도통여부가 결정되는 제3 트랜지스터를 구비하여, 구동부의 스위칭 제어 신호를 생성하는 논리회로부와; 논리회로부의 제1 트랜지스터와 제3 트랜지스터의 출력에 따라 도통 여부가 각각 결정되는 모스 트랜지스터를 이용한 제4 트랜지스터 및 제5 트랜지스터를 구비하여 논리회로부에서 인가되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 작용을 하여 솔레노이드의 구동신호를 출력하는 구동부와; 구동부의 제4 트랜지스터 또는 제5 트랜지스터가 도통되거나 차단됨으로써 전달 또는 단속되는 구동신호에 따라 전류가 도통되거나 차단되는 솔레노이드와; 구동부에서 출력되는 구동신호를 이용하여 솔레노이드 밸브의 고장여부를 감지하는 고장감지회로로 이루어져, 시멘트 저항 대신 모스 트랜지스터를 이용하여 비용을 절감 및 충방전시간 조절이 가능하다.

Description

자동변속기의 솔레노이드 밸브 구동장치{A Solenoid Valve Operating Device in Auto Transmission}

본 발명은 자동변속기의 솔레노이드 밸브의 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 성능을 유지하면서 원가를 절감할 수 있는 솔레노이드 밸브 구동장치에관한 것이다.

자동차에 탑재되는 전자제어식 자동변속기는 시프트 레버의 레인지 변환 및 차속, 스로틀 개도각 등 변속에 필요한 각종 정보가 트랜스밋션 제어유닛에 입력되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 이의 정보를 판단하여 유압제어시스템에 적용되는 다수 솔레노이드 밸브의 개폐정도와 개폐시기를 제어함으로써 변속이 이루어진다.

이와 같이 자동변속기에 적용되는 솔레노이드 밸브를 구동시키기 위한 종래 솔레노이드 밸브 구동장치를 살펴보면 도4에서와 같이, 포싱신호와 듀티신호가 제1 트랜지터(TR1)를 제어하기 위하여 AND게이트(AND)로 입력되고, 듀티신호가 제2 트랜지스터(TR2)를 제어하기 위하여 제5 다이오드(D5), 제6 다이오드(D6) 그리고 제20 저항(R20)의 공통단자로 입력된다.

AND게이트(AND)는 듀티신호와 포싱신호를 논리연산하여 그 결과를 출력하게 되고, 그 출력된 신호는 제3 트랜지스터(TR3)를 '온' 혹은 '오프'시키며, 이에 따라 배터리 전압(VB)으로 인하여 제3 제너다이오드(ZD3), 제19 저항(R19), 제18 저항(R18)으로 전류가 흐르거나 차단됨으로써 솔레노이드 밸브 구동소자인 제1 트랜지스터(TR1)가 '온' 혹은 '오프'된다.

또한, 상기 제5 다이오드(D5), 제6 다이오드(D6) 그리고 제20 저항(R20)의 공통단자로 입력되는 듀티신호는 제20 저항(R20)과 제21 저항(R21)을 지나 제4 트랜지스터(TR4)를 '온' 혹은 '오프'시키게 되고, 이에 따라 배터리 전압(VB)으로 인하여 제23 저항(R23), 제22 저항(R22)을 통하여 전류가 흐르거나 차단됨으로써 솔레노이드 밸브 구동소자인 제2 트랜지스터(TR2)를 '온' 혹은 '오프'시키게 된다.

상기와 같이 포싱신호와 듀티신호에 따라 제1,2 트랜지스터(TR1,TR2)가 차단되거나 도통됨으로써 솔레노이드 밸브가 구동하게 되는 것이다.

그러나, 각 솔레노이드 밸브의 개폐정도와 개폐시기를 포싱신호와 듀티신호로 제어함에 있어서, 각각의 솔레노이드 밸브들은 자동변속기의 작동에 따라 동기적으로 동작수행이 이루어져야 하고, 주변의 온도변화, 부품의 노화, 부품간의 특성편차 등으로 인한 오차를 극복하기 위하여 솔레노이드에 충분한 전류를 흘려주어야 하는 바, 솔레노이드 밸브 구동소자인 제1,2 트랜지스터(TR1,TR2)로 BJT(Bipolar Junction Transitor)를 사용하게 된다.

상기에서 BJT는 도5의 'a'에서 보는 바와 같이, 순방향 활성모드일 경우 즉, BJT가 npn형일 때 컬렉터와 베이스의 전압 V_CB이고, 에미터와 베이스의 전압 V_BE으로 연결되어 있을 때, 도5의 'b'에서 보는 바와 같이 에미터와 베이스의 전압 V_BE가 0.7볼트 이상되면 컬렉터 전류(I_C)가 급격하게 증가하게 되어 솔레노이드에 충분한 전류를 공급할 수 있게 된다.

그러나, BJT는 열에 상당히 민감하여 5℃ 상승시 마다 컬렉터 전류가 거의 두 배로 증가하게 되므로, 증가된 전류는 다시 온도 상승의 원인이 됨으로써, 컬렉터 전류는 계속 증가하여 결국에는 BJT가 소손되는 결과를 가져오게 된다.

따라서, 상기와 같은 현상을 막고 솔레노이드에 충분한 전류를 공급하기 위하여 도4의 제24 저항(R24)을 사용하여 BJT의 부담을 줄이게 되는데, 이 때 저항의 크기가 크면 충분한 전류를 흘릴 수 없게 되고, 저항이 작으면 BJT의 부담을 줄이는 효과가 감소되는 바, 도4에서와 같이 솔레노이드 밸브의 구동소자인 제2 트랜지스터(TR2)의 BJT 컬렉터단에 연결되어 있는 제24 저항(R24)에 시멘트 저항을 사용하게 된다.

그러나 상기와 같이 시멘트 저항을 적용하는 경우에는 시멘트 저항이 전류를 충분히 흘릴 수 있으면서도 저항이 크기 때문에 BJT의 부담을 줄일 수 있다는 장점은 있으나, 그 단가가 비싸기 때문에 솔레노이드 밸브 구동장치의 생산원가를 상승시킨다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, BJT와 시멘트 저항 대신에 큰 전류를 공급함과 동시에 생산원가를 절감시킬 수 있는 자동변속기의 솔레노이드 밸브 구동장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 신호지연이 없고, 필터링기능이 우수하여 솔레노이드의 작동을 정확히 감지하여 보다 안정적으로 솔레노이드를 제어할 수 있는 솔레노이드 밸브 구동장치를 제공함에 있다.

도1은 본 발명에 의한 자동변속기의 솔레노이드 밸브 구동장치의 회로도.

도2는 도1에서 솔레노이드 밸브를 구동하는 여러 신호 파형과 거기에 따른 출력파형도.

도3의 (a)는 V_GS, V_DS가 인가되어 전류 방향이 표시된 모스 트랜지스터.

도3의 (b)는 모스 트랜지스터의 I_D-V_DS특성도.

도4는 종래 자동변속기의 솔레노이드 밸브 구동장치의 회로도.

도5의 (a)는 BJT의 순방향 활성모드를 나타내는 회로도.

도5의 (b)는 BJT가 순방향 활성모드일 때 V_BE에 따른 I_C의 변화를 나타낸 그래프선도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 구동소자로서 BJT와 시멘트 저항 대신에 솔레노이드에 충분한 전류를 흘릴 수 있으면서도 구동소자의 소손을 방지할 수 있는 모스 트랜지스터를 적용한 것이다.

보다 상세하게는 모스 트랜지스터는 일정 이상의 게이트와 소스사이의 전압으로 채널이 형성되었을 때, 드레인과 소스사이에 전압을 인가하여 드레인 전류를흐르게 하는데, 상기 드레인 전류는 드레인과 소스사이의 전압의 크기에 따라 그 크기가 한정된다. 따라서, 모스 트랜지스터의 용량과 드레인과 소스사이의 전압의 크기에 따라 충분한 전류가 흐를 수 있으면서도 그 크기가 한정되기 때문에 소자의 소손을 방지할 수 있게 된다.

그래서 본 발명에 의한 자동변속기의 솔레노이드 밸브의 구동장치는, 솔레노이드 밸브의 구동장치에 있어서, 차량 운행 상태를 입력받아 듀티신호, 포싱신호 그리고 쵸핑신호를 출력하는 메인 컨트롤 유닛과; 상기 포싱신호, 쵸핑신호 및 3속 홀드신호를 NAND 논리연산하여 상기 듀티신호의 반전위상과 AND 논리연산함으로써, 상기 듀티신호의 반전위상으로 제1 트랜지스터의 도통여부가 결정되도록 하고, 상기 AND 논리연산의 결과로 제2 트랜지스터의 도통여부가 결정되도록 하며, 상기 제2 트랜지스터의 도통여부와 배터리 전압과 제8 저항에 흐르는 전류와 제7저항에 흐르는 전류에 따라 도통여부가 결정되는 제3 트랜지스터를 구비하여, 구동부의 스위칭 제어 신호를 생성하는 논리회로부와; 상기 논리회로부의 제1 트랜지스터와 제3 트랜지스터의 출력에 따라 도통 여부가 각각 결정되는 모스 트랜지스터를 이용한 제4 트랜지스터 및 제5 트랜지스터를 구비하여, 상기 논리회로부에서 인가되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 작용을 하여 솔레노이드의 구동신호를 출력하는 구동부와; 상기 구동부의 제4 트랜지스터 또는 제5 트랜지스터가 도통되거나 차단됨으로써 전달 또는 단속되는 구동신호에 따라 전류가 도통되거나 차단되는 솔레노이드와; 상기 구동부에서 출력되는 구동신호를 이용하여 솔레노이드 밸브의 고장여부를 감지하는 고장감지회로로 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.이하, 상기 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명이 적용된 자동변속기의 솔레노이드 밸브 구동장치로서, 메인 컨트롤 유닛(10)과; 논리회로부(11)와; 구동부(12)와; 고장감지회로(13)로 이루어진다.

상기와 같이 이루어지는 솔레노이드 밸브 구동장치는 메인 컨트롤 유닛(10)에서 시프트 레버 포지션 스위치, 스로틀 개도신호, 아이들 포지션신호, 퀵 다운 포지션신호, 오버 드라이브 스위치, 엔진점화시기 제어 등의 운행정보신호를 입력받아 듀티신호, 포싱신호 그리고 쵸핑신호를 출력하게 된다.

상기 메인 컨트롤 유닛(10)에서 출력된 듀티신호, 포싱신호 그리고 쵸핑신호는 임의의 변속단에 맞는 제어신호를 출력하기 위하여 논리회로부(11)에서 논리 조합되는데, 논리회로부(11)에 입력된 듀티신호는 인버터(INV)에 의하여 위상이 반전되고, 포싱신호와 쵸핑신호는 낸드게이트(NAND)를 통하여 논리연산된다.

인버터(INV)에 의하여 듀티신호의 위상이 반전된 신호는 낸드게이트(NAND)에서 출력된 신호와 앤드게이트(AND)로 입력될 뿐만 아니라, 제1 저항(R1), 제2 저항(R2)을 통하여 제1 트랜지스터(Q1)을 도통시키거나 차단시키게 되고, 상기 앤드게이트(AND)에서 출력된 신호는 제5 저항(R5), 제6 저항(R6)를 통하여 제2 트랜지스터를 도통시키거나 차단시키게 된다. 또한, 제2 트랜지스터(Q2)가 도통되거나 차단됨에 따라 배터리 전압(VB), 제8 저항, 제7 저항으로 흐르는 전류가 도통되거나 차단되므로 제3 트랜지스터(Q3)가 도통되거나 차단된다.

구동부(12)는 제어신호에 따라 솔레노이드 밸브(SOL)를 구동하는 하게 되는데, 상기 제1, 3 트랜지스터(Q1, Q3)의 차단과 도통에 의한 스위칭신호가 솔레노이드의 구동을 제어하기 위한 신호가 된다.

제1 트랜지스터(Q1)가 차단되거나 도통되며 나타나는 스위칭신호에 의하여 배터리 전압(VB), 솔레노이드(SOL), 제4 저항, 제2 제너다이오드(ZD2), 제3 저항(R3), 제1 트랜지스터(Q1)로 이어지는 회로가 차단되거나 도통됨으로써 솔레노이드 밸브의 구동소자로 쓰이는 모스 트랜지스터인 제4 트랜지스터(Q4)가 도통되거나 차단된다.

또한, 논리회로부(11)의 제3트랜지스터(Q3)가 도통되거나 차단됨에 따라 배터리 전압(VB), 제9 저항(R9), 제10 저항(R10)에 전류가 흐르거나 차단되고, 솔렌노이드 밸브의 구동소자로 쓰이는 모스 트랜지스터인 제5 트랜지스터(Q5)가 도통되거나 차단된다.

따라서, 상기 제4 트랜지스터(Q4)와 제5 트랜지스터(Q5)가 도통되거나 차단됨으로써 솔레노이드(SOL)에도 전류가 흐르거나 차단되어 밸브를 구동하게 된다.

이제, 상기 실시예에서 사용되고 있는 솔레노이드 밸브 구동장치의 구동소자인 모스 트랜지스터의 장점을 도3의 'a'와 'b'를 보며 자세히 설명하도록 하겠다.

모스 트랜지스터에 게이트와 소오스 사이의 전압, 드레인과 소스사이의 전압이 도3의 'a'에서 보는 바와 같이 연결되어 있을 때, 게이트 전압이 문턱전압(threshold voltage)(V_t)에 이르면 채널이 형성되고 이 때, 드레인과 소스사이에 전압(v_DS)이 인가되면 드레인 전류(I_D)가 흐르게 되고, 드레인과 소스사이의 전압을 계속해서 증가시키면 드레인 전류 또한 계속해서 증가하게 된다. 이 과정이 도3의 'b'에서 점선의 왼쪽 영역 즉, V_DS≤V_GS-V_t에 해당한다.

그 후, 계속해서 드레인과 소스사이의 전압을 증가시키게 되면, 드레인 끝쪽의 채널 깊이가 거의 0이 되는 핀치 오프 현상이 나타나서 드레인 전류(I_D)의 증가가 제한되므로써 거의 일정한 전류의 크기를 나타내게 되고 이 과정이 도3의 'b'의 점선의 오른쪽 영역 즉, V_DS≥V_GS-V_t에 해당한다.

따라서, 모스 트랜지스터의 용량을 적절히 하면 드레인 전류가 충분히 흐를 수 있을 뿐만 아니라 핀치오프현상에 의해 모스 트랜지스터에서 흐를 수 있는 전류의 양 또한 자동적으로 제한되기 때문에 소자의 소손을 방지할 수 있게 된다.

상기와 같은 성질을 지닌 모스 트랜지스터를 솔레노이드 밸브 구동장치의 구동소자로 이용하였을 때, 모스 트랜지스터는 솔레노이드에 충분한 전류를 흘려줄 수 있으면서도 전류의 계속적인 증가를 막을 수 있게 되어 보다 안정적인 구동장치를 제공할 뿐 아니라 스멘트 저항 또한 필요없게 된다.

그런데, 솔레노이드 밸브의 구동장치에서 구동부(12)에서 출력되는 구동신호에 따라 솔레노이드 밸브(SOL)가 구동할 때 발생하는 출력전압파형을 검출하여 솔레노이드 밸브의 고장여부를 검출하는 고장감지회로(13)를 구비하게 되는데, 고장감지회로(13)에서 출력되는 고장감지신호는 메인 컨트롤 유닛(10)에서 듀티신호와 비교됨으로써 솔레노이드 밸브의 고장여부를 판단하게 되므로 고장감지신호가 형성될 때에는, 시간지연이 없는 정확한 고장감지신호를 형성하는 것이 중요한 문제가 된다.

따라서, 본 발명에서는 시간지연이 거의 없는 고장감지신호를 출력하는 고장감지회로를 제공한다.

이를 위하여 본 발명에서는 솔레노이드 밸브에서 검출되는 신호에 따라 커패시터에서의 충방전시간을 변경할 수 있는 회로를 구성함으로써 시간지연이 거의 없는 정확한 고장감지신호를 형성할 수 있다.

이제 시간지연이 거의 없는 고장감지신호를 생성하는 고장감지회로의 일실시예를 도1을 보며 자세히 설명하도록 하겠다.

메인 컨트롤 유닛(10)과, 논리회로부(11)와, 구동부(12)와, 고장감지회로(13)로 이루어지는 솔레노이드 밸브 구동장치에 있어서, 상기 고장감지회로에서 제12 저항(R12)의 한 쪽단은 출력노드(N)에 연결되어 있고, 타단은 접지되어 구동부(12)의 구동신호와 솔레노이드(SOL)의 구동으로 발생되는 출력전압파형을 검출한다.

제11 저항(R11)의 한 쪽단은 제12 저항(R12)과 연결되어 전하의 충방전 시간을 조절하며, 제3 다이오드(D3)의 캐소드단은 제11 저항의 타단과 연결되어 전하의 충방전 시간을 조절하기 위한 저항들의 연결을 바꿔주게 된다.

또한, 제13 저항(R13)의 한 쪽단은 제11 저항(R11)과 제12 저항(R12)의 공통단자에 연결되어 있어 제11 저항(R11)과 함께 전하의 충방전 시간을 조절하게 된다.

제4 다이오드(D4)의 애노드단은 제13 저항(R13)과 연결되어 있고, 캐소드단은 제3 다이오드(D3)의 애노드단에 연결되어 제3 다이오드(D3)와 함께 전하의 충방전 시간을 조절하기 위한 저항들(R11,R13)의 연결상태를 바꿔주는 역할을 하게 된다.

또한, 제2 커패시터(C2)의 한 쪽단은 제3 다이오드(D3)의 애노드와 제4 다이오드(D4)의 캐소드단의 공통단자에 연결되고 타단은 접지되어 전하의 충방전을 시행하여 필터의 역할을 하게 된다.

제14 저항의 한 쪽단은 제2 커패시터(C2)의 한 쪽단에 연결되어 제2 커패시터에서 입력되는 전압을 강하하게 되고, 제15 저항(R15)의 한 쪽단은 제14 저항(R14)의 타단에 연결되고, 제16 저항의 한 쪽단은 제15 저항(R15)의 타단에 연결되고 타단은 접지된다.

제6 트랜지스터(Q6)의 베이스단은 제15 저항(R15)과 제16 저항(R16)의 공통단자에 연결되어 상기 제15 저항(R15)과 제16 저항(R16)의 전압강하에 의한 신호를 전달하고, 컬렉터단은 직류전압원(Vcc)과 연결되고 고장감지신호를 메인 컨트롤 유닛(10)에 보내기 위한 출력단과 연결되며, 이미터단은 제16 저항(R16)의 타단과 함께 접지되어 있게 된다.

상기와 같이 구성되어 있는 고장감지회로의 동작을 도1과 도2를 통하여 더욱자세하게 설명하도록 하겠다.

시프트 레버 포지션 스위치, 스로틀 개도신호, 아이들 포지션신호, 퀵 다운 포지션신호, 오버 드라이브 스위치, 엔진점화시기 제어 등의 운행 정보신호를 입력받은 메인 콘트롤 유닛(10)은 도2의 'a','b','c','d'와 같은 듀티신호, 3속 홀드신호, 포싱신호, 쵸핑신호를 출력하면 상기 신호는 구동부(12)의 스위칭 트랜지스터(Q4,Q5)를 작동시키기 위한 신호를 생성하기 위하여 논리회로부(11)로 입력된다.

상기 듀티신호(도2의 'a')는 논리회로부(11)의 인버터(INV)를 통하여 TP1지점에서 도2의 'd'와 같은 파형을 나타낸다. 또한 상기 포싱신호(도2의 'b')와 쵸핑신호(도2의 'c')는 논리회로부(11)의 낸드게이트(NAND)를 통하여 TP2지점에서 도2의 'e'와 같은 파형을 나타내게 되고 상기 TP1지점에서의 파형(도2의 'd')과 상기 TP2(도2의 'e')에서의 파형은 앤드게이트(AND)에서 논리연산되어 TP3지점에서의 파형(도2의 'f')과 같은 신호파형을 나타낸다.

상기 도2의 'f' 파형에서 '구간1'의 신호가 제2 트랜지스터(Q2)에 입력되면 상기 제2 트랜지스터(Q2)와 제3 트랜지스터(Q3)는 도통되고, 제9 저항과 제10 저항(R9,R10)에는 직류전압원 V_B에 의하여 전위가 인가되면 n채널인 제5 트랜지스터(Q5)의 게이트에는 양의 전위가 형성되어 상기 제5 트랜지스터(Q5)는 도통되면서 접지되므로 출력전압파형은 도2의 'g'의 '구간1'처럼 '로우'의 신호가 형성된다.

상기 도2의 'f'파형에서 '구간2'의 단속된 파형에서는 '로우'의 신호와 '하이'의 신호가 교차하면서 나타나게 되는데, 도2의 'd'파형에서 '구간2'의 파형에서는 '하이'로 나타난다.

따라서 상기 '구간2'에서는 TP1에서 '하이'신호가 나타날 때 TP3에서 '로우'나 '하이'가 되는 경우를 따져보면 되는데 TP1에서 '하이'신호가 나타날 때 TP3에서 '로우'신호인 경우에는 상기 TP3의 '로우'신호에 의하여 제2 트랜지스터와 제3 트랜지스터(Q2,Q3)가 차단되고 따라서 제9 저항(R9)과 제10 저항(R10)에는 어떠한 전압도 인가되지 않음으로써 제5 트랜지스터(Q5) 또한 차단상태가 된다. 그런데 상기 TP1에서의 신호는 '하이'이므로 npn형인 제1 트랜지스터(Q1)가 도통되면서 솔레노이드에 연결된 배터리 전압V_B에 의하여 제3 저항(R3), 제4 저항(R4)에 전압이 인가됨으로써 P채널인 제4 트랜지스터(Q4)과 제2 다이오드(D2)가 도통되는데, 이때의 출력전압은 제3 저항(R3), 제4 저항(R4)에 걸리는 전압이므로 출력전압파형은 '하이'가 된다.

또한, TP1에서 '하이'신호가 나타날 때 TP3에서 '하이'신호인 경우에는 제2 트랜지스터(Q2)와 제3 트랜지스터(Q3)는 도통되고 따라서 제9 저항과 제10 저항(R9,R10)에는 제3 트랜지스터(Q3)의 이미터 단에 연결된 직류전압원 V_B에 의하여 전위가 인가되면서 n채널인 제5 트랜지스터(Q5)의 게이트에는 양의 전위가 형성되어 상기 제5 트랜지스터(Q5)는 도통되면서 접지되므로 출력전압파형은 '로우'의 신호가 형성된다. 따라서 상기와 같은 과정을 거치면 도2의 'g'의 구간2에서와 같은 파형이 형성된다.

마지막으로 도2의 'd'와 'f'의 '구간3'과 같은 파형이 입력되면 제1,2,3,4,5 트랜지스터(Q1,Q2,Q3,Q4,Q5)가 모두 차단상태가 되고, 출력전압을 솔레노이드(SOL)와 연결된 직류전압원(V_B)에 의하여 '하이'가 검출된다.

따라서, 1주기 동안에 형성되는 출력전압파형은 도2의 'g'와 같은 모양이 된다. 상기 도2의 'g'의 구간3에서 튀어 오른 부분은 솔레노이드의 성질에 의한 것으로 짧은 시간에 전류가 변함으로 거기에 상응하는 유기기전력이 생기기 때문이다.

도2의 'g'와 같은 출력전압파형은 출력노드(N)를 통하여 고장검출회로(13)로 입력되게 되는데 상기 출력전압파형에 따른 고장검출회로의 동작은 다음과 같다.

상기 도2의 'g'와 같은 출력전압파형의 구간 0의 '하이'부분에서 커패시터(C)는 충전이 된 상태이다. 그 이유에 대해서는 구간 3에서 설명하도록 하겠다.

도2의 'g'의 구간1에서 '로우'신호가 인가되면 제2 커패시터(C2)의 전압은 구간 0에서 충전이 된 상태이므로 출력전압보다 고전위가 되고, 따라서 제3 다이오드(D3)가 순방향으로 도통되면서 제2 커패시터(C2)는 방전을 하게 되고 제6 트랜지스터(Q6)는 차단상태가 되어 도2의 'h'의 구간1에서의 고장감지신호는 직류전압원 V_CC때문에 '하이'가 출력되는데 상기에서 제3 다이오드(D3)와 연결된 제11 저항(R11)의 값을 충분히 크게 하면 신호지연이 거의 없게 된다.

도2의 'g'의 구간2의 쵸핑구간을 고찰해 보면, 상기 쵸핑파형의 '하이'부분에서는 제4 다이오드(D4)가 도통이 되고 제3 다이오드(D3)는 차단이 되므로 제2 커패시터(C2)에는 충전이 일어나게 된다.

하지만 이 때 일어나는 커패시터의 충전은 제13 저항(R13)의 크기를 작게 하여 충전시간을 길게 가져가면, 제6 트랜지스터(Q6)의 도통전압이 제2 커패시터(C2)에 충전되기 전에 쵸핑 파형의 '로우'구간이 고장감지회로에 입력되고, 상기 쵸핑 파형의 '로우'부분에 의해 제3 다이오드(D3)는 도통되고, 제11 저항(R11)은 충분히 큰 저항이기 때문에 급격한 방전을 일으킴으로써 제6 트랜지스터(Q6)는 계속해서 차단상태가 진행되어 도2의 'h'의 구간2에서 보는 바와 같이 고장감지신호는 '하이'신호를 출력하게 된다.

도2의 'g'의 구간3에서 발생하는 솔레노이드에 의한 큰 유기기전력이 고장감지회로(13)에 입력되면 제3, 제4 다이오드(D3,D4)가 동시에 도통하게 된다. 왜냐하면 제3 다이오드(D3)에 큰 유기기전력이 인가됨으로써 역전압항복에 의한 전류가 도통되기 때문이다.

상기와 같이 되면 제11 저항(R11)과 제13 저항(R13)은 병렬관계가 되고 제2 커패시터(C2)의 충전은 신호지연이 거의 없을 만큼 빠르게 진행됨으로써 제6 트랜지스터(Q6)가 도통됨으로써 도2의 'h'와 같이 구간3에서의 고장감지신호는 '로우'가 된다.

따라서, 상기 1주기의 고장감지신호는 도2의 'h'와 같이 신호지연이 거의 없고 출력전압 파형의 쵸핑파형과 큰 유기기전력으로 인한 부분을 필터링함으로써 도2의 'a'와 듀티비가 같은 파형을 형성시킬 수 있다.

도2의 'i'는 3속 홀드 신호의 파형을 나타낸 것으로 정상시에는 '하이'값을 나타내고 비정상시에는 '로우'값을 나타내어 모든 솔레노이드 밸브관련 신호의 출력을 멈추게 한다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 자동변속기의 솔레노이드 밸브의 구동장치는, 종래의 솔레노이드 밸브의 구동장치에서 사용하던 시멘트 저항 대신에 충분한 전류가 흐를 수 있는 모스 트랜지스터를 이용함으로써 비용절감에 있어서 큰 효과를 볼 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 신호지연이 거의 없고 필터링 기능이 우수한 고장감지회로를 구성함으로써 솔레노이드 밸브의 작동을 정확히 감지할 수 있다.

Claims (4)

1. (정정) 솔레노이드 밸브의 구동장치에 있어서, 차량 운행 상태를 입력받아 듀티신호, 포싱신호 그리고 쵸핑신호를 출력하는 메인 컨트롤 유닛과;

   상기 포싱신호, 쵸핑신호 및 3속 홀드신호를 NAND 논리연산하여 상기 듀티신호의 반전위상과 AND 논리연산함으로써, 상기 듀티신호의 반전위상으로 제1 트랜지스터의 도통여부가 결정되도록 하고, 상기 AND 논리연산의 결과로 제2 트랜지스터의 도통여부가 결정되도록 하며, 상기 제2 트랜지스터의 도통여부와 배터리 전압과 제8 저항에 흐르는 전류와 제7저항에 흐르는 전류에 따라 도통여부가 결정되는 제3 트랜지스터를 구비하여, 구동부의 스위칭 제어 신호를 생성하는 논리회로부와;

   상기 논리회로부의 제1 트랜지스터와 제3 트랜지스터의 출력에 따라 도통 여부가 각각 결정되는 모스 트랜지스터를 이용한 제4 트랜지스터 및 제5 트랜지스터를 구비하여, 상기 논리회로부에서 인가되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 작용을 하여 솔레노이드의 구동신호를 출력하는 구동부와;

   상기 구동부의 제4 트랜지스터 또는 제5 트랜지스터가 도통되거나 차단됨으로써 전달 또는 단속되는 구동신호에 따라 전류가 도통되거나 차단되는 솔레노이드와;

   상기 구동부에서 출력되는 구동신호를 이용하여 솔레노이드 밸브의 고장여부를 감지하는 고장감지회로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 솔레노이드 밸브의 구동장치.
2. (삭제)
3. (삭제)
4. 청구항1에 있어서, 상기 고장감지회로는 한 쪽단은 출력노드에 연결되어 있고, 타단은 접지되어 구동부의 구동신호와 솔레노이드의 구동으로 발생되는 출력전압파형으로 인한 전류를 분할하는 제12 저항;

   한 쪽단은 제12 저항과 연결되어 전하의 충방전 시간을 조절하는 제11 저항;

   캐소드단은 제11 저항과 연결되어 전하의 충방전 시간을 조절하기 위한 저항들의 연결을 바꿔주는 제3 다이오드;

   한 쪽단은 제11 저항과 제12 저항의 공통단자에 연결되어 있어 제12 저항과 함께 전하의 충방전 시간을 조절하는 제13 저항;

   애노드단은 제13 저항과 연결되어 있고 캐소드단은 제3 다이오드의 애노드단에 연결되어 있어 제3 다이오드와 함께 전하의 충방전 시간을 조절하기 위한 저항들의 연결상태를 바꿔주는 제4 다이오드;

   한 쪽단은 제3 다이오드의 애노드와 제4 다이오드의 캐소드단의 공통단자에 연결되고 타단은 접지되어 전하의 충방전을 시행하여 필터의 역할을 하는 제2 커패시터;

   한 쪽단은 제2 커패시터의 한 쪽단에 연결되어 제2 커패시터에서 입력되는 전압을 강하하는 제14 저항;

   한 쪽단은 제14 저항의 타단에 연결되어 있는 제15 저항과, 한 쪽단은 제15 저항의 타단에 연결되고 타단은 접지되어 있는 제16 저항와;

   베이스단은 제15 저항과 제16 저항의 공통단자에 연결되어 상기 제15 저항과 제16 저항의 전압강하에 의한 신호를 전달하고 컬렉터단은 직류전압원에 연결되고 고장감지신호를 메인 컨트롤 유닛에 보내고 이미터단은 제16 저항의 타단에 연결되어 접지되어 있는 제6 트랜지스터로 구성되어 있는 고장감지회로에 있어서 필터링 기능이 우수하고 신호지연이 거의 없는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 솔레노이드 밸브의 구동장치.