KR101001268B1 - Circuit for driving solenoid and method for detecting error thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 솔레노이드 또는 모터의 오픈(open) 및 쇼트(short)발생을 신속히 판별하여 12V 쇼트발생 시 과전류로 인한 부품의 손상을 방지시키는 솔레노이드 구동회로 및 에러진단 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명에서는 솔레노이드 구동회로에서 솔레노이드와 션트 저항간 전압 측정값과 션트저항으로부터 측정되는 솔레노이드 전류 검출 상태를 검사하여 모터나 솔레노이드의 오픈 및 쇼트를 신속히 판별함으로써, 12V 쇼트 발생으로 인한 부품의 손상을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.The present invention relates to a solenoid drive circuit and an error diagnosis method for quickly determining the occurrence of an open or short of a solenoid or a motor to prevent damage to a component due to an overcurrent when a 12V short occurs. In other words, in the present invention, the solenoid drive circuit checks the voltage measurement value between the solenoid and the shunt resistor and the solenoid current detection state measured from the shunt resistor to quickly determine the opening and the short of the motor or the solenoid, thereby damaging parts caused by the 12V short. It is possible to improve the reliability by preventing the.

Description

솔레노이드 구동회로 및 에러진단 방법{CIRCUIT FOR DRIVING SOLENOID AND METHOD FOR DETECTING ERROR THEREOF}Solenoid drive circuit and error diagnosis method {CIRCUIT FOR DRIVING SOLENOID AND METHOD FOR DETECTING ERROR THEREOF}

도 1은 종래 솔레노이드 구동회로 구성도,1 is a configuration diagram of a conventional solenoid driving circuit;

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 솔레노이드 구동회로 구성도,2 is a configuration diagram of a solenoid driving circuit according to an embodiment of the present invention;

도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 솔레노이드 에러 검출부 블록 구성도,3 is a block diagram of a solenoid error detector according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 솔레노이드 에러 검출 판단 테이블 구성도.4 is a block diagram of a solenoid error detection determination table according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부호에 대한 간략한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>

200 : MCU 202 : 솔레노이드 에러 검출부200: MCU 202: solenoid error detection unit

204 : 전류 검출부 206 : 전원부204: current detector 206: power supply

208 : 솔레노이드 or 모터 210 : shunt 저항208: solenoid or motor 210: shunt resistance

212 : Lowside driver 214 : fly back diode212: Lowside driver 214: fly back diode

본 발명은 솔레노이드(solenoid) 구동회로에 관한 것으로서, 특히 솔레노이드 또는 모터의 오픈(open) 및 쇼트(short)발생을 신속히 판별하여 12V 쇼트발생 시 과전류로 인한 부품의 손상을 방지시키는 솔레노이드 구동회로 및 에러진단 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solenoid driving circuit. In particular, a solenoid driving circuit and an error for quickly detecting the open and short occurrence of a solenoid or a motor to prevent damage to a component due to an overcurrent when a 12 V short occurs. It is about a diagnostic method.

통상적으로, 차량에는 많은 전자 구동 밸브가 구비되어 있다. 예를 들면, 유압의 토출량을 제어하기 위한 솔레노이드 밸브가 대표적이다. 이러한 밸브는 오토 트랜스미션, 파워 스티어링 등의 엑츄에이터로서 작용하는데, 이와 같이 오토 트랜스미션, 파워 스티어링 등의 엑츄에이터로 이용되는 모터 또는 솔레노이드는 구동회로의 오픈 및 쇼트 발생으로 인한 과전류 발생 시 부품에 손상을 입게 되므로, 오픈 및 쇼트 발생을 판별하여 고장에 신속히 대응하는 것이 중요하다 Typically, a vehicle is equipped with many electromagnetic drive valves. For example, a solenoid valve for controlling the discharge amount of hydraulic pressure is typical. Such a valve acts as an actuator for auto transmission, power steering, etc. As such, a motor or solenoid used as an actuator for auto transmission, power steering, etc. will be damaged in case of overcurrent due to the opening and short of the driving circuit. It is important to identify open and short circuits and respond quickly to failures.

도 1은 종래 솔레노이드 구동회로를 도시한 것으로, 종래 솔레노이드 구동회로에서는 솔레노이드 또는 모터(solenoid or motor)(106)로부터 출력되어 션트(shunt)저항(108)을 통해 분기된 전류를 MCU(100)에서 인식하여 솔레노이드 에러 여부를 판단하고, 솔레노이드에 에러가 있는 경우 로우사이드 드라이버(lowside driver)(110)로 제어신호를 인가해서 솔레노이드로 동작 전원이 공급되지 않도록 하고 있다.1 illustrates a conventional solenoid driving circuit. In the conventional solenoid driving circuit, the current output from the solenoid or the motor 106 and branched through the shunt resistor 108 in the MCU 100 is illustrated in FIG. If the solenoid error is recognized and the solenoid error is detected, the control signal is applied to the lowside driver 110 so that the operating power is not supplied to the solenoid.

그러나 상기한 도 1의 종래 솔레노이드 구동회로에서는 단순하게 전류를 피드백 받아 솔레노이드 오픈을 처리하는 방법은 있으나 12V 쇼트를 처리하는 방법이 없어 솔레노이드에 12V쇼트 에러가 발생하는 경우 과전류로 인한 부품의 손상을 방지할 수 없는 문제점이 있었다.However, in the conventional solenoid driving circuit of FIG. 1, there is a method of simply processing a solenoid open by receiving a current feedback, but there is no method of processing a 12V short, and thus, when a 12V short error occurs in the solenoid, damage of components due to overcurrent is prevented. There was a problem that could not be done.

따라서, 본 발명의 목적은 솔레노이드 또는 모터의 오픈 및 쇼트발생을 신속 히 판별하여 솔레노이드로의 과전류 흐름으로 인한 부품의 손상을 방지시키는 솔레노이드 오픈/쇼트 발생 판별회로 및 에러진단 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a solenoid open / short occurrence determination circuit and an error diagnosis method for quickly determining whether a solenoid or a motor is opened or shorted, thereby preventing damage to a component due to an overcurrent flow to the solenoid.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 솔레노이드 구동회로로서, 전원부로부터 인가되는 동작 전원에 따라 전류가 흐르거나 차단되어 움직이는 솔레노이드와, 상기 솔레노이드로부터 인가되는 전압을 수신받아 솔레노이드로 여기된 전압을 분리시키는 션트 저항과, 상기 션트 저항 후단에 연결되어 션트 저항으로 흐르는 솔레노이드 전류를 측정하는 솔레노이드 전류 검출부와, 상기 솔레노이드와 션트 저항 사이에 연결되어 상기 솔레노이드의 에러 발생에 따른 전압 변화를 검출하여 솔레노이드 에러를 검출하는 솔레노이드 에러 검출부와, 상기 에러 검출부로부터 인가되는 솔레노이드 에러 검출신호와 션트저항을 흐르는 솔레노이드 전류 여부에 따라 솔레노이드 오픈 및 쇼트 에러를 판단하여 솔레노이드로의 전압 인가를 차단시키는 MCU를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is, a solenoid drive circuit, a solenoid which is operated by the current flows or is cut off in accordance with the operating power applied from the power supply unit, and receives the voltage applied from the solenoid to separate the voltage excited by the solenoid A shunt resistor, a solenoid current detection unit connected to a rear end of the shunt resistor and measuring a solenoid current flowing through the shunt resistor, and connected between the solenoid and the shunt resistor to detect a voltage change caused by an error of the solenoid to detect a solenoid error. It includes a solenoid error detecting unit for detecting and an MCU which determines the solenoid opening and short error according to whether the solenoid error detection signal applied from the error detection unit and the solenoid current flowing through the shunt resistor block the voltage application to the solenoid. And it characterized in that.

또한 본 발명은 솔레노이드 에러진단 방법으로서, (a)솔레노이드로부터 인가되는 전압을 측정하는 단계와, (b)측정된 전압을 제너 다이오드로 안정화시켜 솔레노이드 에러 검출신호로 출력시키는 단계와, (c)상기 솔레노이드로부터 인가되는 전류의 션트저항 값을 검출하여 솔레노이드에 흐르는 전류 여부를 검사하는 단계와, (d)상기 솔레노이드 에러 검출신호와 션트저항을 흐르는 솔레노이드 전류 여부에 따라 솔레노이드 오픈 및 쇼트 에러를 판단하여 솔레노이드로의 전압 인가를 차단시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention provides a solenoid error diagnosis method comprising the steps of: (a) measuring the voltage applied from the solenoid; (b) stabilizing the measured voltage with a zener diode and outputting the signal as a solenoid error detection signal; Detecting whether the current flows through the solenoid by detecting a shunt resistance value of the current applied from the solenoid; and (d) determining the solenoid open and short errors according to the solenoid current detection signal and the solenoid current flowing through the shunt resistor. Blocking the application of voltage to the furnace.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation of the preferred embodiment according to the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 솔레노이드 구동회로를 도시한 것이다. 이하 상기 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.2 illustrates a solenoid driving circuit according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

솔레노이드(solenoid)(208)는 전원부(206)로부터 인가되는 동작 전원에 따라 전류가 흐르거나 차단되어 움직인다. 션트(shunt) 저항(210)은 상기 솔레노이드(208)로부터 인가되는 전압을 수신받아 솔레노이드로 여기된 전압을 분리시킨다. 솔레노이드 전류 검출부(current detection circuit)(204)는 상기 션트 저항(210) 후단에 연결되어 션트 저항(210)으로 흐르는 솔레노이드 전류를 측정하여 MCU(200)로 인가시킨다. The solenoid 208 moves in a state where the current flows or is blocked according to the operating power applied from the power supply 206. The shunt resistor 210 receives the voltage applied from the solenoid 208 and separates the voltage excited by the solenoid. The solenoid current detection circuit 204 is connected to the rear end of the shunt resistor 210 to measure and apply a solenoid current flowing to the shunt resistor 210 to the MCU 200.

한편 본 발명에서는 단순하게 솔레노이드 전류를 피드백(feedback)받아 솔레노이드 오픈(open)을 처리하는 종래 솔레노이드 구동회로에서와는 달리 션트 저항(210) 앞단에서 솔레노이드 또는 모터(208)의 에러 발생을 검사하게 되는데, 이를 위해 션트 저항(210)과 솔레노이드(208) 연결단에 도 3에서와 같은 솔레노이드 에러 검출부(202)를 추가로 구성하게 된다.On the other hand, in the present invention, unlike the conventional solenoid driving circuit that simply processes the solenoid open by receiving feedback of the solenoid current, the error occurrence of the solenoid or the motor 208 is examined in front of the shunt resistor 210. The solenoid error detection unit 202 as shown in FIG. 3 is additionally configured at the shunt resistor 210 and the solenoid 208 connection end.

상기 솔레노이드 에러 검출부(202)는 제너 다이오드(zener diode)(302)와 노아게이트(NOR gate)(300)로 구성되는데, 제너다이오드(302)는 상기 솔레노이드 전압 신호(s1)을 5V의 제너 전압으로 안정화하여 출력시켜 노아 게이트(300)를 통해 MCU(200)로 솔레노이드 에러 신호(e1)를 인가시킨다.The solenoid error detector 202 is composed of a zener diode 302 and a NOR gate 300. The zener diode 302 converts the solenoid voltage signal s1 to a zener voltage of 5V. After stabilization and output, the solenoid error signal e1 is applied to the MCU 200 through the Noah gate 300.

그러면 MCU(200)는 상기 솔레노이드 에러 검출부(202) 노아 게이트(300)로부 터 출력되는 솔레노이드 에러 검출신호(e1)와 전류검출부(204)로부터 입력되는 션트저항(210)을 통해 흐르는 솔레노이드 전류를 입력받아 솔레노이드 오픈(open) 및 쇼트(short) 에러(error)를 판단하고 솔레노이드 오픈 및 쇼트 에러 발생 시 솔레노이드(208)로 인가되는 동작 전압을 차단하여 12V 쇼트로 인한 과전류로 부품이 손상되는 것을 방지시키게 된다.Then, the MCU 200 inputs the solenoid current flowing through the solenoid error detection signal e1 output from the solenoid error detection unit 202 or the noah gate 300 and the shunt resistor 210 input from the current detection unit 204. Determine solenoid open and short errors and cut off the operating voltage applied to solenoid 208 when solenoid open and short errors occur to prevent damage to components due to overcurrent due to 12V short. do.

도 4는 상기 도 3의 솔레노이드 에러 검출부(202)와 솔레노이드 전류검출부(204)의 출력 논리 값에 따른 MCU(200)에서의 솔레노이드 에러 여부 판단 처리 예를 도시한 것이다. 4 illustrates an example of a solenoid error determination process in the MCU 200 according to the output logic values of the solenoid error detector 202 and the solenoid current detector 204 of FIG. 3.

상기 도 4를 참조하면, MCU(200)로부터의 노아 게이트 출력신호(e1)가 논리 하이(high) "1"인 상태에서 제너 다이오드(302) 출력이 논리 로우(low) "0"인 경우에는 노아 게이트(300)의 출력은 논리 하이가 되는데, 이때 MCU(200)는 솔레노이드 전류검출부(204)로부터의 전류 검출여부를 판단하여 전류가 검출되는 경우에는 솔레노이드의 상태를 정상으로 판정한다. 그러나 노아 게이트(300)의 출력이 논리 하이 "1"인 상태에서 솔레노이드 전류검출부(204)로부터의 전류가 검출되지 않는 경우에는 MCU(200)는 솔레노이드(208)가 오픈된 것으로 판단한다.Referring to FIG. 4, when the Zener diode 302 output is logic low "0" while the NOR gate output signal e1 from the MCU 200 is at a logic high "1". The output of the NOR gate 300 is logic high. At this time, the MCU 200 determines whether the current is detected from the solenoid current detector 204, and when the current is detected, determines the state of the solenoid to be normal. However, when the current from the solenoid current detector 204 is not detected when the output of the NOR gate 300 is logic high "1", the MCU 200 determines that the solenoid 208 is open.

또한 MCU(200)로부터의 노아 게이트 출력신호(e1)가 논리 하이 "1"인 상태에서 제너 다이오드(302) 출력도 논리 하이인 경우에는 노아 게이트(300)의 출력은 논리 로우 상태가 되는데, 이때 MCU(200)는 솔레노이드 전류검출부(204)로부터의 전류 검출여부를 판단하여 전류가 검출되는 경우 솔레노이드(208)가 12V로 쇼트된 것으로 판단한다. 그리고 로우사이드 드라이버(lowside driver)(212)로 제어신호 (c2)를 인가하여 전원부(206)로부터의 공급전원이 솔레노이드(208)로 인가되지 않도록 하여 과전류로 인한 솔레노이드 손상을 방지시키게 된다.In addition, when the output of the Zener diode 302 is also logic high while the NOR gate output signal e1 from the MCU 200 is at a logic high “1”, the output of the NOR gate 300 is at a logic low state. The MCU 200 determines whether the current is detected from the solenoid current detector 204 and determines that the solenoid 208 is shorted to 12V when a current is detected. The control signal c2 is applied to the lowside driver 212 to prevent the supply power from the power supply 206 to the solenoid 208 to prevent the solenoid damage due to overcurrent.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 솔레노이드 구동회로에서 솔레노이드와 션트 저항간 전압 측정값과 션트저항으로부터 측정되는 솔레노이드 전류 검출 상태를 검사하여 모터나 솔레노이드의 오픈 및 쇼트를 신속히 판별함으로써, 12V 쇼트 발생으로 인한 부품의 손상을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As described above, in the present invention, the solenoid drive circuit inspects the solenoid current detection state measured from the voltage measurement value between the solenoid and the shunt resistor and the shunt resistor to quickly determine whether the motor or the solenoid is open and short, thereby resulting in a 12V short component. It can improve the reliability by preventing damage.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the invention should not be limited by the described embodiments but should be defined by the appended claims.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 솔레노이드 구동회로에서 솔레노이드와 션트 저항간 전압 측정값과 션트저항으로부터 측정되는 솔레노이드 전류 검출 상태를 검사하여 모터나 솔레노이드의 오픈 및 쇼트를 신속히 판별함으로써, 12V 쇼트 발생으로 인한 부품의 손상을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, the solenoid driving circuit determines the voltage and the solenoid current detection state measured from the shunt resistor and the voltage measurement value between the solenoid and the shunt resistor to quickly determine the opening and the short of the motor or the solenoid, thereby generating a 12V short circuit. There is an advantage to improve the reliability by preventing damage to the components caused by.

Claims (3)

솔레노이드 구동회로로서,As a solenoid drive circuit, 전원부로부터 인가되는 동작 전원에 따라 전류가 흐르거나 차단되어 움직이는 솔레노이드와,A solenoid that moves and is cut off according to the operating power applied from the power supply unit, 상기 솔레노이드로부터 인가되는 전압을 수신받아 솔레노이드로 여기된 전압을 분리시키는 션트 저항과,A shunt resistor receiving the voltage applied from the solenoid and separating a voltage excited by the solenoid, 상기 션트 저항 후단에 연결되어 션트 저항으로 흐르는 솔레노이드 전류를 측정하는 솔레노이드 전류 검출부와,A solenoid current detection unit connected to a rear end of the shunt resistor and measuring a solenoid current flowing to the shunt resistor; 상기 솔레노이드와 션트 저항 사이에 연결되어 상기 솔레노이드의 에러 발생에 따른 전압 변화를 검출하여 솔레노이드 에러를 검출하는 솔레노이드 에러 검출부와,A solenoid error detection unit connected between the solenoid and the shunt resistor to detect a change in voltage caused by an error of the solenoid and detect a solenoid error; 상기 에러 검출부로부터 인가되는 솔레노이드 에러 검출신호와 션트저항을 흐르는 솔레노이드 전류 여부에 따라 솔레노이드 오픈 및 쇼트 에러를 판단하여 솔레노이드로의 전압 인가를 차단시키는 MCUMCU which determines the solenoid opening and the short error according to the solenoid error detection signal applied from the error detection unit and the solenoid current flowing through the shunt resistor to block voltage application to the solenoid 를 포함하는 솔레노이드 구동회로.Solenoid drive circuit comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 솔레노이드 에러 검출부는, The solenoid error detection unit, 상기 솔레노이드 전압을 제너 전압으로 안정화시켜 출력하는 제너 다이오드 와,A zener diode which stabilizes and outputs the solenoid voltage to a zener voltage; 상기 제너 다이오드와 MCU로부터의 제어신호를 입력으로 하여 솔레노이드 에러 검출신호를 발생시키는 노아 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동회로.And a noah gate for generating a solenoid error detection signal by inputting the control signal from the Zener diode and the MCU. 솔레노이드 에러진단 방법으로서,As a solenoid error diagnosis method, (a)솔레노이드로부터 인가되는 전압을 측정하는 단계와,(a) measuring the voltage applied from the solenoid, (b)측정된 전압을 제너 다이오드로 안정화시켜 솔레노이드 에러 검출신호로 출력시키는 단계와,(b) stabilizing the measured voltage with a zener diode and outputting it as a solenoid error detection signal; (c)상기 솔레노이드로부터 인가되는 전류의 션트저항 값을 검출하여 솔레노이드에 흐르는 전류 여부를 검사하는 단계와,(c) detecting the current flowing through the solenoid by detecting a shunt resistance value of the current applied from the solenoid; (d)상기 솔레노이드 에러 검출신호와 션트저항을 흐르는 솔레노이드 전류 여부에 따라 솔레노이드 오픈 및 쇼트 에러를 판단하여 솔레노이드로의 전압 인가를 차단시키는 단계(d) determining the solenoid opening and the short error according to whether the solenoid error detection signal and the solenoid current flowing through the shunt resistor block the voltage application to the solenoid; 를 포함하는 솔레노이드 에러진단 방법.Solenoid error diagnosis method comprising a.
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