KR100760860B1 - Apparatus for monitoring temperature change of the solenoid coil in a vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 솔레노이드 코일의 구동장치에 관한 것으로, 발명의 목적은 솔레노이드 코일의 온도변화를 검출하기 위한 션트저항의 발열량을 적게하기 위한 솔레노이드 코일의 온도변화 모니터링 장치를 제공하는 데 있다.The present invention relates to a drive device for a solenoid coil, and an object of the present invention is to provide a temperature change monitoring device for a solenoid coil for reducing the amount of heat generated by a shunt resistor for detecting a temperature change of the solenoid coil.

본 발명은 차량의 휠 실린더에 공급되는 브레이크 액압을 조절하는 솔레노이드 밸브가 작동되지 않는 동안에 솔레노이드 밸브내의 코일에 소정의 직류전원을 인가하여 솔레노이드 코일에서의 전압의 변화량을 모니터링 하는 장치에 있어서, 솔레노이드 코일과 접지측 사이에 직렬로 연결되어 소정의 제어신호에 따라 스위칭되는 스위칭수단, 스위칭수단과 병렬로 연결되어 스위칭수단의 스위칭동작에 의해 솔레노이드 코일에 흐르는 전류를 검출하기 위한 션트저항, 션트저항과 병렬로 연결되어 스위칭수단의 스위칭동작에 의해 션트저항에서 검출된 신호를 일정레벨의 신호로 증폭하여 출력하는 증폭기, 스위칭수단을 제어하기 위한 제어신호를 출력하며, 증폭기에서 출력되는 출력신호에 따라 솔레노이드 코일의 저항변화량에 따른 온도변화량을 모니터링 하는 마이컴으로 이루어져 있다.The present invention provides a device for monitoring a change in voltage in a solenoid coil by applying a predetermined DC power to the coil in the solenoid valve while the solenoid valve for adjusting the brake hydraulic pressure supplied to the wheel cylinder of the vehicle is not operated. And a switching means connected in series between the ground and the ground side and switched according to a predetermined control signal, and connected in parallel with the switching means to detect a current flowing in the solenoid coil by the switching operation of the switching means, in parallel with the shunt resistor. An amplifier which amplifies and outputs the signal detected by the shunt resistor by a switching operation of the switching means to a signal of a predetermined level, and outputs a control signal for controlling the switching means, and according to the output signal output from the amplifier, the solenoid coil The temperature change according to the resistance change of It consists of the microcomputer to monitor.

Description

솔레노이드 코일의 온도변화 모니터링 장치{Apparatus for monitoring temperature change of the solenoid coil in a vehicle}Apparatus for monitoring temperature change of the solenoid coil in a vehicle}

도 1은 일반적인 솔레노이드 코일의 구동장치에 대한 회로도이다.1 is a circuit diagram of a driving apparatus of a general solenoid coil.

도 2는 본 발명의 솔레노이드 코일의 온도변화를 모니터링하기 위한 장치에 대한 회로도이다.2 is a circuit diagram of an apparatus for monitoring a temperature change of a solenoid coil of the present invention.

도 3은 본 발명의 솔레노이드 코일의 온도변화를 모니터링하는 방법에 대한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of monitoring a temperature change of a solenoid coil of the present invention.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main functions of the drawings *

10 : 마이컴 20 : 구동부10: microcomputer 20: drive unit

30 : 전류검출부30: current detector

본 발명은 솔레노이드 코일의 구동장치에 관한 것으로, 솔레노이드 코일의 온도변화를 반영하는 코일의 저항변화를 모니터링하여 솔레노이드 코일의 온도변화 모니터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a driving device of a solenoid coil, and relates to a temperature change monitoring device of a solenoid coil by monitoring a resistance change of a coil reflecting a temperature change of the solenoid coil.

일반적으로, 앤티 록 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System ; 이하 ABS라 칭함)을 장착한 차량은 4바퀴의 입출구측에 각각 솔레노이드 밸브가 장착되는데 이러한 ABS 차량에서는 제동력이 차량의 타이어와 노면사이의 마찰력을 초과하여 미끄러지기 시작하면, 해당 바퀴의 솔레노이드 밸브를 작동하여 압력을 빼주고 다시 차량이 굴러가기 시작하면, 솔레노이드 밸브를 작동하여 바퀴에 압력을 가하는 동작이 연속적으로 일어난다. 이러한 동작에 의해 차량이 미끄러지기 않고, 제동이 이루어지는 것이다. In general, a vehicle equipped with an anti-lock brake system (hereinafter referred to as ABS) is equipped with solenoid valves at the inlet and outlet sides of four wheels. In such ABS vehicles, the braking force is a friction force between the tire and the road surface of the vehicle. If it starts to skid over, the solenoid valve on the wheel will actuate the pressure to relieve the pressure, and when the vehicle starts to roll, the solenoid valve will actuate the wheels continuously. By this operation, the vehicle does not slip and braking is performed.

이와같이, ABS 제동중에 바퀴의 압력을 빼고 넣고 하기 위해서는 솔레노이드 밸브를 열고 닫는 동작이 반복된다. 이때, 높은 압력에서 솔레노이드 밸브를 열고 닫고 동작을 하는 동안에는 노이즈가 발생하게 되는데 이러한 노이즈를 줄이기 위해 도 1에서와 같이, 마이컴(10)에서 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor ; 이하 FET라 칭함)(Q1 내지 Q8)를 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation 이하 PWM이라 칭함)제어를 수행하여 각 솔레노이드 코일에 인가되는 전류의 듀티비를 제어함으로서 솔레노이드 밸브가 비례제어 밸브 기능을 하게 되어 노이즈 감소시킨다.As such, the opening and closing of the solenoid valve is repeated to release and relieve the pressure of the wheel during the ABS braking. At this time, noise is generated during the operation of opening and closing the solenoid valve at high pressure. To reduce the noise, as shown in FIG. 1, a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) in the microcomputer 10 (Q1) To Q8) to control the duty ratio of the current applied to each solenoid coil by performing pulse width modulation (PWM) control, so that the solenoid valve functions as a proportional control valve to reduce noise.

그러나, 솔레노이드 코일(L1 내지 L8)에 전류가 흐름에 따라 코일 및 코일 주위의 온도가 변화하여 코일저항치가 변화하게 되는데 이로 인해, 솔레노이드 코일(L1 내지 L8)에 적정 전류량이 흐르지 못해 솔레노이드 밸브가 적정개도량을 유지하지 못하게 된다.However, as the current flows in the solenoid coils L1 to L8, the coil resistance changes due to the temperature change around the coil and the coils. Therefore, the solenoid valve is not suitable because the proper amount of current does not flow through the solenoid coils L1 to L8. You will not be able to maintain the opening amount.

종래에는 이와 같이 변화하는 솔레노이드 코일의 온도변화를 모니터링하기 위해 각 솔레노이드 코일(L1 내지 L8)마다 션트저항(R1 내지 R8)을 부착하여 션트 저항(R1 내지 R8)의 양단에 걸리는 전압신호를 증폭기(OP1 내지 OP8)를 통해 증폭하여 계속 모니터링함으로서 션트저항(R1 내지 R8)의 양단전압의 변화량에 따라 솔레노이드 코일(L1 내지 L8)의 온도변화에 따른 저항변화량을 알 수 있게 된다.Conventionally, in order to monitor the temperature change of the solenoid coil which is changed in this way, the shunt resistors R1 to R8 are attached to each solenoid coil L1 to L8 so that the voltage signal across the shunt resistors R1 to R8 is converted into an amplifier ( By continuously amplifying and monitoring through OP1 to OP8, the amount of resistance change according to the temperature change of the solenoid coils L1 to L8 according to the amount of change in the voltage across the shunt resistors R1 to R8 is known.

그러나, 통상적으로 솔레노이드 코일 저항은 4 내지 15Ω 정도를 유지하므로 솔레노이드 밸브의 특성에 영향을 주기 않기 위해서는 션트저항(R1 내지 R8)은 1Ω 미만의 저항값을 갖게 되기 때문에 션트저항(R1 내지 R8)에는 소비전력이 큰 저항이 사용되어 많은 열이 발생하게 된다. 종래에는 이러한 열을 흡수하기 위해 션트저항 뒤편에 방열판을 붙이게 되는데 이로 인해, ABS 제어블럭의 사이즈도 커지게 될 뿐만 아니라, 전체 제조비용이 상승하게 되는 문제점이 있다.However, since the solenoid coil resistance is generally maintained at about 4 to 15 Ω, the shunt resistors R1 to R8 have a resistance value of less than 1 Ω so that the shunt resistors R1 to R8 do not affect the characteristics of the solenoid valve. A large power consumption resistor is used to generate a lot of heat. In the related art, a heat sink is attached to the back of the shunt resistor to absorb such heat, thereby increasing the size of the ABS control block and increasing the overall manufacturing cost.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 솔레노이드 코일의 온도변화를 검출하기 위한 션트저항의 발열량을 적게하기 위한 솔레노이드 코일의 온도변화 모니터링 장치를 제공하는 데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention to provide a temperature change monitoring device of a solenoid coil for reducing the amount of heat generated by the shunt resistor for detecting the temperature change of the solenoid coil.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 휠 실린더에 공급되는 브레이크 액압을 조절하는 솔레노이드 밸브가 작동되지 않는 동안에 상기 솔레노이드 밸브내의 코일에 소정의 직류전원을 인가하여 상기 솔레노이드 코일에서의 전압의 변화량을 모니터링 하는 장치에 있어서, 상기 솔레노이드 코일과 접지측 사이에 직렬로 연결되어 소정의 제어신호에 따라 스위칭되는 스위칭수단; 상기 스위칭수단과 병렬로 연결되어 상기 스위칭수단의 스위칭동작에 의해 솔레노이드 코일에 흐르는 전류를 검출하기 위한 션트저항; 상기 션트저항과 병렬로 연결되어 상기 스위칭수단의 스위칭동작에 의해 상기 션트저항에서 검출된 신호를 일정레벨의 신호로 증폭하여 출력하는 증폭기; 상기 스위칭수단을 제어하기 위한 제어신호를 출력하며, 상기 증폭기에서 출력되는 출력신호에 따라 상기 솔레노이드 코일의 저항변화량에 따른 온도변화량을 모니터링 하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is the amount of change in the voltage in the solenoid coil by applying a predetermined DC power to the coil in the solenoid valve while the solenoid valve for adjusting the brake hydraulic pressure supplied to the wheel cylinder of the vehicle is not operated An apparatus for monitoring a power supply comprising: switching means connected in series between the solenoid coil and a ground side and switched according to a predetermined control signal; A shunt resistor connected in parallel with the switching means for detecting a current flowing in the solenoid coil by a switching operation of the switching means; An amplifier connected in parallel with the shunt resistor and amplifying the signal detected by the shunt resistor by a switching operation of the switching means into a signal having a predetermined level; And a microcomputer for outputting a control signal for controlling the switching means, and monitoring a temperature change amount according to a resistance change amount of the solenoid coil according to the output signal output from the amplifier.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 솔레노이드 코일의 온도변화를 모니터링하기 위한 장치에 대한 회로도이다. 도 2에 도시된바와 같이, 본 발명에 따른 모니터링 장치는 소정의 제어신호에 따라 솔레노이드 밸브를 구동시키기 위한 구동신호를 출력하는 구동부(20), 솔레노이드 밸브에 흐르는 전류를 측정하기 위한 전류검출부(30) 및 구동부(20)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하며, 전류검출부(30)로부터 검출된 전류에 의해 솔레노이드 코일의 온도변화를 모니터링하는 마이컴(10)으로 이루어져 있다.2 is a circuit diagram of an apparatus for monitoring a temperature change of a solenoid coil of the present invention. As shown in FIG. 2, the monitoring apparatus according to the present invention includes a driving unit 20 for outputting a driving signal for driving a solenoid valve according to a predetermined control signal, and a current detecting unit 30 for measuring a current flowing in the solenoid valve. And a microcomputer 10 that outputs a control signal for controlling the driver 20 and monitors a temperature change of the solenoid coil by the current detected from the current detector 30.

솔레노이드 밸브는 솔레노이드 코일(L)을 포함하고 있으며, 이 솔레노이드 코일에 전류가 흐르면, 자기력이 발생하여 밸브내의 플린저를 동작시켜 밸브의 개도를 가변시키게 된다.The solenoid valve includes a solenoid coil (L). When a current flows through the solenoid coil, a magnetic force is generated to operate the plunger in the valve to change the opening degree of the valve.

이러한 구동부(20)는 마이컴(10)의 제어신호에 따라 배터리 전압(B+)을 공급하기 위해 온 또는 오프되는 FET(Q0), FET(Q0)의 동작에 따라 공급된 배터리 전압(B+)에 의해 자기력을 발생시켜 밸브의 개도량을 조절하는 솔레노이드 코일(L), 마이컴(10)의 제어신호에 따라 솔레노이드 코일(L)에 흐르는 전류량을 조절하기 위해 스위칭되는 FET(Q1 내지 Q8)로 이루어져 있다.The driver 20 is driven by the FET Q0 turned on or off to supply the battery voltage B + according to the control signal of the microcomputer 10, and the battery voltage B + supplied according to the operation of the FET Q0. It consists of a solenoid coil (L) for generating the magnetic force to adjust the opening amount of the valve, FETs (Q1 to Q8) are switched to adjust the amount of current flowing through the solenoid coil (L) in accordance with the control signal of the microcomputer (10).

한편, 전류검출부(30)는 솔레노이드 코일이 구동되지 않는 솔레노이드 코일의 비작동시(ABS 비작동시), 상기 마이컴의 제어신호에 의해 스위칭되는 FET(Q9), FET(Q9)와 병렬로 연결되어 FET(Q9)의 스위칭동작에 의해 솔레노이드 코일(L)에 흐르는 전류를 검출하기 위한 션트저항(R1), 션트저항(R1)과 병렬로 연결되어 션트저항(R1)에서 검출된 전류값을 일정한 전류량 신호로 증폭하여 출력하는 증폭기(AMP)로 이루어져 있다. 이때, FET(Q1 내지 Q8)의 소스단과 FET(Q9)의 드레인단은 서로 연결되어 있으며, 션트저항값은 솔레노이드 코일(L) 양단에 솔레노이드 밸브의 동작전압이 인가되지 않도록 하는 값으로 정해진다. 즉, 일반적으로 배터리 전압(B+)은 12V이고, 솔레노이드 코일의 저항치가 4 내지 15Ω이며, 솔레노이드 밸브의 동작전압이 7 내지 8V 이므로, 배터리 전압(B+)에 의해 솔레노이드 밸브가 동작되지 않는 범위내에서 션트저항값은 정해진다. On the other hand, the current detection unit 30 is connected in parallel with the FET (Q9), FET (Q9) is switched by the control signal of the microcomputer when the solenoid coil is not driven (ABS non-operation), the solenoid coil is not driven A current amount detected by the shunt resistor R1 is connected in parallel with the shunt resistor R1 and the shunt resistor R1 for detecting the current flowing through the solenoid coil L by the switching operation of the FET Q9. It consists of an amplifier (AMP) that amplifies and outputs a signal. At this time, the source terminal of the FETs Q1 to Q8 and the drain terminal of the FET Q9 are connected to each other, and the shunt resistance value is set to a value such that the operating voltage of the solenoid valve is not applied to both ends of the solenoid coil L. That is, since the battery voltage B + is generally 12V, the resistance value of the solenoid coil is 4 to 15Ω, and the operating voltage of the solenoid valve is 7 to 8V, the solenoid valve is not operated by the battery voltage B +. The shunt resistor value is determined.

본 발명에서는 배터리 전압(B+)의 공급 및 차단을 위해 전계효과 트랜지스터를 사용한 구성을 보이고 있으나, 일반적으로 솔레노이드 밸브의 구동장치에 사용되는 페일 세이프 릴레이로 대체하여도 동일한 효과를 창출할 수 있다.In the present invention, the field effect transistor is used to supply and cut off the battery voltage B +, but in general, the same effect can be generated by replacing the fail-safe relay used in the driving device of the solenoid valve.

도 3은 본 발명의 솔레노이드 코일의 온도변화를 모니터링하는 방법에 대한 흐름도이다. 도 3에 도시된바와 같이, 솔레노이드 코일(L)의 작동시점을 알기 위한 하나의 기준으로 ABS 작동인가를 판단하여(S100) ABS 비작동 상태이면, 먼저, 마이컴(10)은 배터리 전압(B+)이 솔레노이드 코일(L)에 공급되도록 FET(Q0)을 온한다(S110).3 is a flowchart illustrating a method of monitoring a temperature change of a solenoid coil of the present invention. As shown in FIG. 3, as a reference for knowing the operation time of the solenoid coil L, it is determined whether the ABS operation is performed (S100). If the ABS is in an inoperative state, the microcomputer 10 first operates the battery voltage B +. The FET Q0 is turned on so as to be supplied to the solenoid coil L (S110).

이어, 마이컴(10)은 배터리 전압(B+)이 솔레노이드 코일(L)에 공급될 수 있도록 FET(Q9)를 오프시킨 후(S120). 마이컴(10)은 순차적으로 FET(Q1 내지 Q8)을 온시킨다(S130). 해당 FET(Q1 내지 Q8)이 순차제어되면, 마이컴(10)은 해당 솔레노이드 코일(L)에 흐르는 전류를 알기 위해 션트저항(R1)의 양단전압을 검출한다(S140). 마이컴(10)은 이 양단전압에 의해 솔레노이드 코일(L)에 흐르는 전류를 알게 되고, 이 전류를 통해 솔레노이드 코일(L)의 온도변화에 따른 저항변화를 인식하게 된다(S150). 이때, 배터리 전압(B+)은 션트저항(R1)에 의해 분압된 전압값이 인가된다. 그러므로, 오옴의 법칙(V = IR)에 따라 솔레노이드 코일(L)의 변화량에 비례한 전압이 션트저항(R1) 양단에 발생하게 된다. 이에 따라, 마이컴(10)에서는 증폭기(AMP)를 통해 션트저항(R1)의 양단전압신호를 증폭하여 입력받게 된다.Subsequently, the microcomputer 10 turns off the FET Q9 so that the battery voltage B + may be supplied to the solenoid coil L (S120). The microcomputer 10 sequentially turns on the FETs Q1 to Q8 (S130). When the FETs Q1 to Q8 are sequentially controlled, the microcomputer 10 detects voltages across both ends of the shunt resistor R1 in order to know the current flowing through the solenoid coil L (S140). The microcomputer 10 knows the current flowing through the solenoid coil L by the voltage between both ends, and recognizes the resistance change according to the temperature change of the solenoid coil L through this current (S150). At this time, the voltage divided by the shunt resistor R1 is applied to the battery voltage B +. Therefore, according to Ohm's law (V = IR), a voltage proportional to the amount of change in the solenoid coil L is generated across the shunt resistor R1. Accordingly, the microcomputer 10 amplifies and receives the voltage signals at both ends of the shunt resistor R1 through the amplifier AMP.

예를 들면, 배터리 전압(B+)이 12V, 션트저항(R1)이 15Ω, 솔레노이드 코일(L)의 저항(5Ω)일 때, 전압분배법칙에 따라 션트저항(R1) 양단에는 9V 전압이 걸리고, 솔레노이드 코일(L) 양단에는 3V가 걸린다. 솔레노이드 코일(L)의 온도가 변화하여 솔레노이드 코일(L)의 저항치가 5Ω에서 10Ω으로 변하면 션트저항(R1)은 7.2V 전압이 솔레노이드 코일(L) 양단에는 4.8V가 걸린다. 이에 따라, 마이컴(10)에서는 션트저항(R1)의 양단전압을 알 수 있으므로, 솔레노이드 코일(L)의 저항치를 추정할 수 있어 솔레노이드 코일의 온도변화를 정확하게 모니터링 하게 된다.For example, when the battery voltage (B +) is 12V, the shunt resistor (R1) is 15Ω, the resistance of the solenoid coil (L) (5Ω), according to the voltage distribution law, a 9V voltage is applied across the shunt resistor (R1), 3V is applied across the solenoid coil (L). When the temperature of the solenoid coil (L) changes and the resistance of the solenoid coil (L) changes from 5Ω to 10Ω, the shunt resistor (R1) has a voltage of 7.2V and 4.8V across the solenoid coil (L). Accordingly, since the voltage at both ends of the shunt resistor R1 is known in the microcomputer 10, the resistance value of the solenoid coil L can be estimated to accurately monitor the temperature change of the solenoid coil.

한편, ABS 작동시점이 되면, 마이컴(10)은 션트저항(R1)으로 전류가 흐르지 않도록 FET(Q9)를 온시킨다(S200). 이어, 마이컴(10)은 해당 FET(Q1 내지 Q8)를 PWM 제어하여 솔레노이드 밸브의 개도를 조절한다(S220, S230).On the other hand, when the ABS operation time, the microcomputer 10 turns on the FET Q9 so that no current flows to the shunt resistor R1 (S200). Subsequently, the microcomputer 10 controls the opening degree of the solenoid valve by PWM controlling the corresponding FETs Q1 to Q8 (S220 and S230).

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 솔레노이드 코일의 온도변화를 검출하기 위한 션트저항의 발열량을 적게 하는 솔레노이드 코일의 모니터링 장치를 구현함으로서 ABS 제어블럭의 사이즈를 줄일 뿐만 아니라, 전체 제조비용을 낮추는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention implements a monitoring device of the solenoid coil which reduces the amount of heat generated by the shunt resistance for detecting the temperature change of the solenoid coil, thereby reducing the size of the ABS control block and reducing the overall manufacturing cost. There is.

Claims (2)

차량의 휠 실린더에 공급되는 브레이크 액압을 조절하는 솔레노이드 밸브가 작동되지 않는 동안에 상기 솔레노이드 밸브내의 코일에 소정의 직류전원을 인가하여 상기 솔레노이드 코일에서의 전압의 변화량을 모니터링 하는 장치에 있어서,In the device for monitoring the amount of change in the voltage in the solenoid coil by applying a predetermined DC power to the coil in the solenoid valve while the solenoid valve for adjusting the brake hydraulic pressure supplied to the wheel cylinder of the vehicle is not operated, 상기 솔레노이드 코일과 접지측 사이에 직렬로 연결되어 소정의 제어신호에 따라 스위칭되는 스위칭수단,Switching means connected in series between the solenoid coil and the ground side and switched according to a predetermined control signal; 상기 스위칭수단과 병렬로 연결되어 상기 스위칭수단의 스위칭동작에 의해 솔레노이드 코일에 흐르는 전류를 검출하기 위한 션트저항,A shunt resistor connected in parallel with the switching means for detecting a current flowing in the solenoid coil by a switching operation of the switching means, 상기 션트저항과 병렬로 연결되어 상기 스위칭수단의 스위칭동작에 의해 상기 션트저항에서 검출된 신호를 일정레벨의 신호로 증폭하여 출력하는 증폭기,An amplifier connected in parallel with the shunt resistor and amplifying the signal detected by the shunt resistor by a switching operation of the switching means into a signal having a predetermined level; 상기 스위칭수단을 제어하기 위한 제어신호를 출력하며, 상기 증폭기에서 출력되는 출력신호에 따라 상기 솔레노이드 코일의 저항변화량에 따른 온도변화량을 모니터링 하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 코일의 온도변화 모니터링 장치.A control signal for controlling the switching means, and the temperature change monitoring device of the solenoid coil, characterized in that it comprises a microcomputer for monitoring the temperature change according to the resistance change of the solenoid coil according to the output signal output from the amplifier . 삭제delete
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