KR100771803B1 - A method for measurement of duty ratio in a solenoid valve for ABS - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 ABS장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법으로서, The present invention is a method of calculating the duty ratio of a solenoid valve for an ABS device of a vehicle,

ABS장치용 ECU에서 각종 센서값을 입력받아 차체속도, 바퀴속도 및 차량 감/가속도를 산출하는 단계; Calculating body speed, wheel speed, and vehicle deceleration / acceleration by receiving various sensor values from the ECU for the ABS device;

페일 세이프 모드 진입여부를 판단하는 단계; Determining whether to enter a fail safe mode;

페일 세이프 모드가 아닌 경우 현 차량의 주행 동작상태를 판단하여 각 휠의 제어 압력 목표값을 설정하는 단계; Setting a control pressure target value of each wheel by determining a driving operation state of a current vehicle when the vehicle is not in a fail safe mode;

설정된 각 휠의 제어 압력 목표값과 현재 각 휠의 압력값을 비교하는 단계; Comparing the control pressure target value of each wheel with the current pressure value of each wheel;

비교 결과, 증압모드로 판단되는 경우 솔레노이드밸브측에 인가할 전류값을 산출하는 단계; Calculating a current value to be applied to the solenoid valve side when it is determined as the boosting mode;

전류값 산출 후 현 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값을 산출하는 단계; 및 Calculating temperature and resistance values of the current solenoid valve coil after calculating the current value; And

현 배터리 전압을 측정하여 솔레노이드밸브측에 인가할 PWM 듀티 비(duty ratio)를 산출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다. And calculating a PWM duty ratio to be applied to the solenoid valve side by measuring the current battery voltage.

ABS, ESP, ECU, 솔레노이드밸브, 코일, 듀티 비, 온도, 저항 ABS, ESP, ECU, Solenoid Valve, Coil, Duty Ratio, Temperature, Resistance

Description

에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법 {A method for measurement of duty ratio in a solenoid valve for ABS} A method for measurement of duty ratio in a solenoid valve for ABS

도 1은 본 발명에 따른 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 시스템의 개략적인 블록 구성도. 1 is a schematic block diagram of a system for calculating the duty ratio of a solenoid valve according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값 측정을 통한 솔레노이드밸브의 PWM 듀티 비 설정 방법 흐름도. 2 is a flowchart illustrating a PWM duty ratio setting method of a solenoid valve by measuring temperature and resistance values of a solenoid valve coil according to the present invention.

<도면부호의 설명><Description of Drawing>

10 센서수단 20 ECU10 sensor means 20 ECU

30 솔레노이드밸브 30 solenoid valve

본 발명은 차량의 ABS장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량의 ABS 및 ESP 시스템에서 솔레노이드밸브 코일의 온도를 예측하고, 이를 바탕으로 코일 저항을 산출하여 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio)를 정확히 산출할 수 있도록 한 차량의 ABS장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a duty ratio calculation method of a solenoid valve for an ABS device of a vehicle, and more specifically, to predict a temperature of a solenoid valve coil in an ABS and an ESP system of a vehicle, and to calculate a coil resistance based on the solenoid valve side. The present invention relates to a method for calculating the duty ratio of a solenoid valve for an ABS device of a vehicle to accurately calculate the duty ratio of a PWM signal applied to the vehicle.

종래 차량의 ABS를 비롯한 ESP시스템의 ECU의 연산모듈에서는 차량의 제어시 필요한 값들 예를 들면, 바퀴속도센서 및 각종 센서로부터 입력된 신호를 이용하여 차체속도, 바퀴속도, 차량의 감/가속도 등을 계산하며, 페일세이프 로직 모듈에서는 시스템 자체의 이상유무 및 ECU로 입력되는 각종 센서신호의 이상유무를 판단한 후 경고등 점등 및 페일세이프모드로의 제어를 이룬다. In the ECU module of the ECU of the ESP system, including the ABS of the conventional vehicle, the vehicle speed, the wheel speed, the acceleration / deceleration of the vehicle, etc., are obtained using signals input from the vehicle control, for example, wheel speed sensors and various sensors. In the fail-safe logic module, after determining whether there is a problem in the system itself and various sensor signals input to the ECU, a warning light turns on and a control in fail-safe mode is performed.

즉, 상기 페일세이프모드가 아니고 정상 작동 모드인 경우에는 차량의 동작상태를 파악하고 각 휠의 제어 압력 목표치를 설정한 후, 제어 압력 목표치와 현재의 휠 압력 예측치를 비교하여 증압 또는 감압 상태를 판단한다.
이러한 판단 결과, 증압 상태로 판단되는 경우에는 솔레노이드밸브 코일로 인가되는 전류값을 산출하고, 현 배터리 전압을 입력받아 하기의 수학식 1을 통해 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio)를 설정하게 된다. That is, in the normal operation mode instead of the fail safe mode, the operation state of the vehicle is grasped, the control pressure target value of each wheel is set, and the increase or decompression state is determined by comparing the control pressure target value with the current wheel pressure prediction value. do.
As a result of this determination, when it is determined that the voltage is increased, the current value applied to the solenoid valve coil is calculated, and the duty ratio of the PWM signal applied to the solenoid valve side through the current battery voltage is expressed by Equation 1 below. ) Will be set.

듀티 비(duty ratio)[%] = (솔레노이드밸브 코일의 저항 * 목표 전류값) / (배터리 전압)Duty ratio [%] = (resistance of solenoid valve coil * target current value) / (battery voltage)

상기에서와 같이, 종래에는 PWM신호의 듀티 비를 설정할 때 솔레노이드밸브 코일의 저항은 일정값(constant value)을 사용하였다.
하지만, 실제 시스템의 작동시에는 온도에 따라 솔레노이드밸브 코일의 저항값이 변하므로 이로 인해 압력 제어의 오차가 발생되는 문제점을 갖고 있다.
특히, 상기 현상은 솔레노이드밸브의 연속 동작으로 인해 코일의 온도가 급격히 상승되는 경우에 빈번히 발생하게 된다. As described above, conventionally, when setting the duty ratio of the PWM signal, the resistance of the solenoid valve coil was used as a constant value.
However, since the resistance value of the solenoid valve coil is changed according to the temperature during the actual system operation, this causes a problem of an error in the pressure control.
In particular, the phenomenon occurs frequently when the temperature of the coil rapidly rises due to the continuous operation of the solenoid valve.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 ABS 및 ESP시스템 등에서 솔레노이드밸브 코일의 온도를 예측하고 이를 바탕으로 코일 저항을 정확히 산출하여 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio)를 정확히 산출하기 위한 차량의 ABS장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to predict the temperature of the solenoid valve coil in the ABS and ESP system of the vehicle and calculate the coil resistance based on this accurately applied to the solenoid valve side The present invention provides a method for calculating the duty ratio of a solenoid valve for an ABS device of a vehicle for accurately calculating the duty ratio of a PWM signal.

상기 목적을 이루기 위한, 본 발명에 따른 솔레노이드밸브의 PWM 듀티 비 설정 방법은, Method for setting the PWM duty ratio of the solenoid valve according to the present invention for achieving the above object,

ABS장치용 ECU에서 각종 센서값을 입력받아 차체속도, 바퀴속도 및 차량 감/가속도를 산출하는 단계; Calculating body speed, wheel speed, and vehicle deceleration / acceleration by receiving various sensor values from the ECU for the ABS device;

페일 세이프 모드 진입여부를 판단하는 단계; Determining whether to enter a fail safe mode;

페일 세이프 모드가 아닌 경우 현 차량의 주행 동작상태를 판단하여 각 휠의 제어 압력 목표값을 설정하는 단계; Setting a control pressure target value of each wheel by determining a driving operation state of a current vehicle when the vehicle is not in a fail safe mode;

설정된 각 휠의 제어 압력 목표값과 현재 각 휠의 압력값을 비교하는 단계; Comparing the control pressure target value of each wheel with the current pressure value of each wheel;

비교 결과, 증압모드로 판단되는 경우 솔레노이드밸브측에 인가할 전류값을 산출하는 단계; Calculating a current value to be applied to the solenoid valve side when it is determined as the boosting mode;

전류값 산출 후 현 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값을 산출하는 단계; 및 Calculating temperature and resistance values of the current solenoid valve coil after calculating the current value; And

현 배터리 전압을 측정하여 솔레노이드밸브측에 인가할 PWM 듀티 비(duty ratio)를 산출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다. And calculating a PWM duty ratio to be applied to the solenoid valve side by measuring the current battery voltage.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described a preferred embodiment according to the present invention.

본 실시예에 따른 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값 측정을 통한 솔레노이드밸브의 PWM 듀티 비 설정 방법을 흐름도인 도 2를 중심으로 도 1을 참조하여 설명한다. A method of setting the PWM duty ratio of the solenoid valve by measuring the temperature and the resistance of the solenoid valve coil according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

도면에서 보는 바와 같이, 본 실시예에서는 차량의 ABS 및 ESP시스템 등에서 솔레노이드밸브 코일의 온도를 예측하고 이를 바탕으로 코일 저항을 정확히 산출하여 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio)를 정확히 산출하게 된다.
이를 위해 먼저, ECU(20)에서 각종 센서(10) 값을 입력받아 차량의 현 주행상태 판단을 위해 필요한 차체속도, 바퀴속도 및 차량 감/가속도 등을 산출한다[S10, S20]. As shown in the figure, in this embodiment, the temperature of the solenoid valve coil is predicted in ABS and ESP systems of a vehicle, and the coil resistance is accurately calculated based on the duty ratio of the PWM signal applied to the solenoid valve side. Will be calculated correctly.
To this end, first, the ECU 20 receives various sensor 10 values and calculates a body speed, a wheel speed, and a vehicle deceleration / acceleration required for determining a current driving state of the vehicle [S10, S20].

그리고, 시스템 자체의 이상유무 및 상기 ECU(20)로 입력되는 각종 센서수단(10)의 이상여부의 판단으로 페일 세이프(fail-safe) 모드로의 진입여부를 판단한다[S30]. Then, it is determined whether the system enters the fail-safe mode by determining whether the system itself is abnormal and whether the various sensor means 10 input to the ECU 20 are abnormal [S30].

상기 S30 단계의 판단 결과, 페일 세이프 모드로 진입한 경우 그에 해당하는 제어로직을 적용하지만[S35], 페일 세이프 모드로 진입하지 않은 경우에는 현 차량의 주행 동작상태를 판단하여 각 휠의 제어 압력 목표값을 설정한 후 이를 현재 각 휠의 예측되는 압력값과 비교한다[S40, S50]. As a result of the determination in step S30, the control logic corresponding thereto is applied when the vehicle enters the fail safe mode [S35]. However, when the vehicle does not enter the fail safe mode, the control operation of each wheel is determined by determining the driving operation state of the current vehicle. After the value is set, it is compared with the currently predicted pressure value of each wheel [S40, S50].

상기 S50 단계의 비교 결과, 감압모드로 판단되는 경우 홀드제어 즉, 현 압력을 유지하게 되지만[S65], 증압모드로 판단되는 경우에는 솔레노이드밸브측에 인가될 전류값을 산출한 후 현 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값을 산출한다 [S60 ~ S80]. 상기 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값은 각각 아래 수학식 2와 수학식 3을 통해 산출된다. As a result of the comparison of the step S50, when it is determined that the decompression mode, the hold control, that is, maintains the current pressure [S65]. Compute the temperature and resistance of [S60 ~ S80]. The temperature and resistance of the solenoid valve coil are calculated through Equation 2 and Equation 3, respectively.

T[k] = T[k-1] + (K1 * [k-1]duty ratio * [k]battery voltage) - (K2 * (T[k-1] - Tambient))T [k] = T [k-1] + (K1 * [k-1] duty ratio * [k] battery voltage )-(K2 * (T [k-1]-T ambient ))

상기에서, T[k]는 현 제어 사이클에서의 예측 온도In the above, T [k] is the predicted temperature in the current control cycle

T[k-1]는 이전 제어 사이클에서의 예측 온도          T [k-1] is the predicted temperature in the previous control cycle

Tambient 는 외기온도센서를 통해 입력된 현 외기 온도T ambient is the current outside air temperature inputted through the outside air temperature sensor.

[k]battery voltage 는 현 배터리 전압[k] battery voltage is the current battery voltage

[k-1]duty ratio 는 이전 제어 사이클에서의 듀티 비[k-1] duty ratio is the duty ratio from the previous control cycle.

K1은 솔레노이드밸브 코일의 비열 계수          K1 is the specific heat coefficient of solenoid valve coil

K2는 솔레노이드밸브 코일의 열방출 계수          K2 is heat release coefficient of solenoid valve coil

R = R0 + K3(T[k] - T0)R = R0 + K3 (T [k]-T0)

상기에서, R은 저항값In the above, R is the resistance value

R0는 온도 T0(즉, 상온 상태에서 측정된 온도)에서 측정된 저항값[초기치를 의미함]          R0 is the resistance measured at the temperature T0 (ie, the temperature measured at room temperature).

T[k]는 현 제어 사이클에서의 예측 온도          T [k] is the predicted temperature in the current control cycle

K3은 온도 변화량에 따른 저항 변화 계수          K3 is the resistance change coefficient according to the temperature change amount

상기에서와 같이, 현 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값을 산출한 후에는, 현 배터리 전압을 측정하여 솔레노이드밸브(30)측에 인가할 PWM 듀티 비(duty ratio)를 산출하여 구동 제어를 이룬다[S90, S100]. 상기 PWM 듀티 비 산출은 아래 수학식 4에 나타난 바와 같이, 통상적으로 사용되는 수식과 동일하지만, 본 실시예에서는 기존의 솔레노이드밸브 코일의 저항값을 일정값으로 유지하지 않고 온도 변화에 따른 저항값을 산출한 후 이를 적용한 것이다. As described above, after calculating the temperature and resistance of the current solenoid valve coil, the current battery voltage is measured to calculate the PWM duty ratio to be applied to the solenoid valve 30 to achieve drive control. S90, S100]. As shown in Equation 4 below, the PWM duty ratio calculation is the same as a conventionally used formula, but in this embodiment, the resistance value according to the temperature change is maintained without maintaining the resistance value of the conventional solenoid valve coil at a constant value. After calculation, it is applied.

PWM 듀티 비[%] = (솔레노이드밸브 코일의 예측 저항 * 목표 전류값) / (배터리 전압)PWM duty ratio [%] = (predicted resistance of solenoid valve coil * target current value) / (battery voltage)

이와 같이, 본 발명에서는 차량의 ABS 및 ESP시스템 등에서 솔레노이드밸브 코일의 온도를 예측하고 이를 바탕으로 코일 저항을 정확히 산출함으로써 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio)를 정확히 산출할 수 있도록 한 것이다. As described above, in the present invention, the duty ratio of the PWM signal applied to the solenoid valve side can be accurately calculated by estimating the temperature of the solenoid valve coil in the ABS and ESP systems of the vehicle and accurately calculating the coil resistance. It would be.

본 발명의 기술적 범위를 해석함에 있어서는, 상기에서 설명된 실시예에 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항의 합리적 해석에 의해 결정되어져야 한다. In interpreting the technical scope of the present invention, it should not be construed as being limited to the embodiments described above, and the technical scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the matters described in the claims.

본 발명의 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법에 따르면, 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio) 산출을 정확히 이룰 수 있으므로 이를 통해 압력 제어의 정확도 향상 효과가 있으며, 또한 솔레노이드 밸브 코일의 온도를 예측하여 열화에 의한 코일의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다. According to the duty ratio calculation method of the solenoid valve for the ABS device of the present invention, it is possible to accurately calculate the duty ratio of the PWM signal applied to the solenoid valve side, thereby improving the accuracy of the pressure control through this, Predicting the temperature of the solenoid valve coil has the effect of preventing damage to the coil due to deterioration.

Claims (5)

ABS장치용 ECU에서 각종 센서값을 입력받아 차체속도, 바퀴속도 및 차량 감/가속도를 산출하는 단계; Calculating body speed, wheel speed, and vehicle deceleration / acceleration by receiving various sensor values from the ECU for the ABS device; 페일 세이프 모드 진입여부를 판단하는 단계; Determining whether to enter a fail safe mode; 페일 세이프 모드가 아닌 경우 현 차량의 주행 동작상태를 판단하여 각 휠의 제어 압력 목표값을 설정하는 단계; Setting a control pressure target value of each wheel by determining a driving operation state of a current vehicle when the vehicle is not in a fail safe mode; 설정된 각 휠의 제어 압력 목표값과 현재 각 휠의 압력값을 비교하는 단계; Comparing the control pressure target value of each wheel with the current pressure value of each wheel; 비교 결과, 증압모드로 판단되는 경우 솔레노이드밸브측에 인가할 전류값을 산출하는 단계; Calculating a current value to be applied to the solenoid valve side when it is determined as the boosting mode; 전류값 산출 후 현 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값을 산출하는 단계; 및 Calculating temperature and resistance values of the current solenoid valve coil after calculating the current value; And 현 배터리 전압을 측정하여 솔레노이드밸브측에 인가할 PWM 듀티 비(duty ratio)를 산출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법. And calculating a PWM duty ratio to be applied to the solenoid valve side by measuring a current battery voltage. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 페일 세이프 모드로 진입한 경우 페일 세이프 모드 제어로직이 수행되는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법. And a fail-safe mode control logic is performed when the fail-safe mode is entered into the duty ratio of the solenoid valve for the ABS device. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 증압 모드가 아닌 감압 모드로 판단되는 경우 홀드제어가 수행되는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법. And a hold control is performed if it is determined that the decompression mode is not the boosting mode. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 솔레노이드밸브 코일의 온도값은 아래 수식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법. The temperature value of the solenoid valve coil is a duty ratio calculation method of the solenoid valve for the ABS device, characterized in that calculated through the following formula. T[k] = T[k-1] + (K1 * [k-1]duty ratio * [k]battery voltage) - (K2 * (T[k-1] - Tambient))T [k] = T [k-1] + (K1 * [k-1] duty ratio * [k] battery voltage )-(K2 * (T [k-1]-T ambient )) 상기에서, T[k]는 현 제어 사이클에서의 예측 온도In the above, T [k] is the predicted temperature in the current control cycle T[k-1]는 이전 제어 사이클에서의 예측 온도          T [k-1] is the predicted temperature in the previous control cycle Tambient 는 외기온도센서를 통해 입력된 현 외기 온도T ambient is the current outside air temperature inputted through the outside air temperature sensor. [k]battery voltage 는 현 배터리 전압[k] battery voltage is the current battery voltage [k-1]duty ratio 는 이전 제어 사이클에서의 듀티 비[k-1] duty ratio is the duty ratio from the previous control cycle. K1은 솔레노이드밸브 코일의 비열 계수          K1 is the specific heat coefficient of solenoid valve coil K2는 솔레노이드밸브 코일의 열방출 계수           K2 is heat release coefficient of solenoid valve coil 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 솔레노이드밸브 코일의 저항값은 아래 수식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법. The resistance value of the solenoid valve coil is a duty ratio calculation method of the solenoid valve for the ABS device, characterized in that calculated through the following formula. R = R0 + K3(T[k] - T0)R = R0 + K3 (T [k]-T0) 상기에서, R은 저항값In the above, R is the resistance value R0는 상온 상태일 때 온도 T0에서 측정된 저항값          R0 is the resistance measured at temperature T0 when at room temperature T[k]는 현 제어 사이클에서의 예측 온도          T [k] is the predicted temperature in the current control cycle K3은 온도 변화량에 따른 저항 변화 계수           K3 is the resistance change coefficient according to the temperature change amount
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