KR102052954B1 - 솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법 - Google Patents

솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102052954B1
KR102052954B1 KR1020120124167A KR20120124167A KR102052954B1 KR 102052954 B1 KR102052954 B1 KR 102052954B1 KR 1020120124167 A KR1020120124167 A KR 1020120124167A KR 20120124167 A KR20120124167 A KR 20120124167A KR 102052954 B1 KR102052954 B1 KR 102052954B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solenoid
duty
time
current
control
Prior art date
Application number
KR1020120124167A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140057872A (ko
Inventor
정태영
Original Assignee
콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 filed Critical 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사
Priority to KR1020120124167A priority Critical patent/KR102052954B1/ko
Priority to PCT/EP2013/072936 priority patent/WO2014068111A1/en
Publication of KR20140057872A publication Critical patent/KR20140057872A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102052954B1 publication Critical patent/KR102052954B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/064—Circuit arrangements for actuating electromagnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844—Monitoring or fail-safe circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F2007/1888—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings using pulse width modulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

본 발명에서 솔레노이드의 응답성을 높이고 과통전을 방지할 수 솔레노이드의 과통전 방지를 위한 솔레노이드 제어 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 솔레노이드 제어장치는, 솔레노이드 제어를 위한 듀티 변경 시 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치에 있어서, 솔레노이드 듀티 변경을 위한 듀티 제어시점에서 현재 경과된 솔레노이드 온(ON) 시간과 오프(OFF) 시간을 감안하여 변경 요청된 듀티가 솔레노이드 제어주기 이내에서 적용되도록 듀티를 변형 출력하는 이씨유(ECU); 및 상기 이씨유에서 제공되는 듀티 제어 시그널에 응답하여 상기 솔레노이드가 장착된 액츄에이터 구동을 위한 정격신호를 공급하는 인터페이스 박스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 솔레노이드 제어를 위한 새로운 듀티 사이클 요청이 발생할 경우, 기존 진행하던 제어신호의 솔레노이드 온(ON) 시간과 오프(OFF) 시간을 고려하여 새로 요청된 듀티 사이클을 적용함으로써, 솔레노이드의 응답성을 높이고 과통전을 방지할 수 있어 솔레노이드의 내구성을 높이는 효과를 갖는다.

Description

솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법{SOLENOID CONTROLLING INSTALLATION AND METHOD FOR PREVENTING OVER ENERGIZING OF THE SOLENOID}
본 발명은 솔레노이드 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔레노이드 액츄에이터(Solenoid Acturator)의 펄스폭 변조(PWM) 제어과정에서 듀티 재설정 시, 현재 사이클에서 이미 진행된 듀티를 감안하여 재설정 듀티에 대한 초기 사이클을 보정함으로써, 솔레노이드로 인가되는 과통전(Over energizing) 상태를 최소화할 수 있는 솔레노이드의 과통전 방지를 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 전자제어시스템(ECU)은 솔레노이드나 모터 등과 같은 외부 로드(load)를 구동하여 원하는 출력을 얻는다. 이 중에서 유압밸브(Hydraulic Unit Valve) 등을 구동하는 솔레노이드는 등가적으로 볼 때 저항(R)과 인덕턴스(L)의 연결로 생각할 수 있으며, 솔레노이드에 발생되는 자기장(Magnetic Force)은 솔레노이드에 흐르는 전류에 비례한다. 따라서 밸브에 작용하는 자기장도 전류에 비례한다고 볼 수 있다.
이와 같은 솔레노이드는 정밀 제어를 위해 펄스폭변조(PWM) 방식에 따른 동작 제어를 수행한다.
도 1은 종래 솔레노이드 전류제어장치의 펄스폭변조 구동회로이다. 도시된 바와 같이, 솔레노이드(10), 보호용 및 제어용 전계효과 트랜지스터(FET1, FET2), 제어부(20), 드라이버(30), 기준전원공급부(40), 전류측정부(50), 플라이백 다이오드(D2)를 포함하며, 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 병기한다.
상기 솔레노이드(10)는 유압밸브를 구동하기 위한 것으로, 등가적으로 볼 때 저항(Rc) 및 코일(Lc)로 구성된다. 상기 솔레노이드(10)에는 플라이백 다이오드(D2)가 병렬로 연결되어 있으며, 이 플라이백 다이오드(D2)는 상기 솔레노이드(10)의 전류제어를 위한 PWM 동작특성을 고려하여 보호회로를 구성한다.
상기 솔레노이드(10)에는 제어부(20)로부터 출력되는 PWM 구동신호에 따라 원하는 출력을 얻기 위해 ON/OFF되는 제어용 전계효과 트랜지스터(FET2)가 직렬로 연결되어 있으며, 이 제어용 전계효과 트랜지스터(FET2)는 PWM 듀티비에 비례하여 솔레노이드(10)에 흐르는 전류를 제어한다. 또한, 상기 솔레노이드(10)에는 제어용 전계효과 트랜지스터(FET2)의 오동작 시 회로를 보호하기 위한 보호용 전계효과 트랜지스터(FET1)가 직렬로 연결되어 있으며, 이 보호용 전계효과 트랜지스터(FET1)는 제어부(20)로부터 출력되는 구동신호를 드라이버(30)를 통해 전달받아 ON/OFF 동작하며 배터리전원(VBAT)을 공급받는다.
상기 솔레노이드(10)에는 기준저항(Rref) 및 역출력 방지용 다이오드(D1)로 구성된 기준전원공급부(40)가 연결되어 기준전원(Vcc; 5V)을 공급받는다. 상기 보호용 전계효과 트랜지스터(FET1)와 솔레노이드(10) 사이에는 솔레노이드(10) 코일(Lc)에 흐르는 전류를 실시간으로 측정하기 위한 전류측정부(50)가 연결되어 있다.
이러한 전류측정부(50)는 전류검출을 위한 션트 저항(Rs)과, 상기 션트저항(Rs)에 의해 검출된 값에 포함된 노이즈성분을 제거하는 컨덴서(C1, C2)와, 상기 션트저항(Rs)에 의해 검출된 값을 평활화된 DC전압으로 분압하는 분압저항(R1, R2), (R3, R4)과, 상기 분압저항(R1, R2), (R3, R4)에 의해 평활화된 DC전압의 항복전압 이상만을 바이패스하여 상기 제어부(20)의 ADC단(ADC2, ADC3)에 일정전압을 입력하는 제너다이오드(ZD1, ZD2)를 포함한다.
따라서, 상기 전류측정부(50)에서 측정된 전류값이 제어부(20)에 입력되면, 상기 제어부(20)는 상기한 소프트웨어 방식으로 저항값들의 오차를 보상하여 PWM 듀티비를 제어함으로써 정밀한 전류를 측정할수록 정밀한 제어성능을 낼 수 있게 된다.
그러나, 전술된 종래의 솔레노이드에 대한 듀티비 제어는 솔레노이드의 정밀 제어를 유도할 수 있으나, 솔레노이드 제어 패턴에 따라 듀티를 지속적으로 변경해야 할 경우에는 듀티의 가변 시점에서 솔레노이드의 제어신호가 연장되어 통전 시간이 길어짐에 따라 솔레노이드의 내구성을 저하시키는 문제가 발생한다.
즉, 솔레노이드 제어패턴에 따라 기존에 진행하던 duty cycle이 끝난후 새로운 제어를 시작하거나, 새로운 duty cycle이 필요한 시점에 새로운 제어를 즉시 실행하는 방법이 적용됨에 따라, 기존에 진행하던 제어 사이클이 깨져 솔레노이드에 과도한 전류가 흘러 과통전(Over energizing) 상태가 야기된다. 이로 인해 솔레노이드 구동 시 노이즈가 발생하고, 솔레노이드의 내구성을 단축시키는 문제가 발생되는 것이다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 빠른 응답을 요구하는 솔레노이드 액츄에이터 제어 시, 과통전 상태를 사전에 방지하여 이로 인한 불필요한 소음발생을 억제하고, 솔레노이드의 파손을 방지할 수 있는 솔레노이드의 과통전 방지를 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 솔레노이드 제어를 위한 새로운 듀티 사이클 요청이 발생할 경우, 기존 진행하던 제어신호의 솔레노이드 온(ON) 시간과 오프(OFF) 시간을 고려하여 새로 요청된 듀티 사이클을 적용함으로써, 솔레노이드의 응답성을 높임과 동시에 과통전을 방지할 수 있는 솔레노이드의 과통전 방지를 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 솔레노이드의 과통전 방지를 위한 솔레노이드 제어 장치는, 솔레노이드 제어를 위한 듀티 변경 시 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치에 있어서, 솔레노이드 듀티 변경을 위한 듀티 제어시점에서 현재 경과된 솔레노이드 온(ON) 시간과 오프(OFF) 시간을 감안하여 변경 요청된 듀티가 솔레노이드 제어주기 이내에서 적용되도록 듀티를 변형 출력하는 이씨유(ECU); 및 상기 이씨유에서 제공되는 듀티 제어 시그널에 응답하여 상기 솔레노이드가 장착된 액츄에이터 구동을 위한 정격신호를 공급하는 인터페이스 박스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 솔레노이드의 과통전 방지를 위한 솔레노이드 제어 방법은, a) 듀티 변경 요청 시 현재 듀티 사이클의 레벨이 온(ON) 상태인지를 판단하는 단계;
b) 상기 a) 단계에서 판단한 결과, 현재 듀티 사이클의 레벨이 온(ON) 상태인 경우, 현재 경과된 온(ON) 시간과 변경 요청된 듀티 사이클의 최대 온(ON) 시간을 비교하는 단계;
c) 상기 b) 단계에서 판단한 결과, 현재 경과된 온(ON) 시간이 변경 요청된 듀티 사이클의 최대 온(ON) 시간보다 짧을 경우, 변경 요청된 듀티 사이클의 온(ON) 시간만큼 현재 온(ON) 상태를 유지하고, 현재 경과된 온(ON) 시간이 변경 요청된 듀티 사이클의 최대 온(ON) 시간보다 길 경우, 나머지 제어주기 동안 오프(OFF) 상태로 전환하는 단계;
d) 상기 a) 단계에서 판단한 결과, 현재 듀티 사이클의 레벨이 오프(OFF) 상태인 경우, 현재 경과된 오프(OFF) 시간과 변경 요청된 듀티 사이클의 최소 오프(OFF) 시간을 비교하는 단계;
e) 상기 d) 단계에서 판단한 결과, 현재 경과된 오프(OFF) 시간이 변경 요청된 듀티 사이클의 최소 오프(OFF) 시간보다 짧을 경우, 나머지 제어주기 동안 온(ON) 상태로 전환하고, 현재 경과된 오프(OFF) 시간이 변경 요청된 듀티 사이클의 최소 오프(OFF) 시간보다 길 경우, 최소 오프(OFF) 시간까지만 현재 듀티 레벨을 유지하는 단계; 및
f) 현재의 제어주기가 종료되면, 변경 요청된 듀티에 따라 펄스폭 변조를 제어하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 제시하는 솔레노이드의 과통전 방지를 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법은, 솔레노이드 제어를 위한 새로운 듀티 사이클 요청이 발생할 경우, 기존 진행하던 제어신호의 솔레노이드 온(ON) 시간과 오프(OFF) 시간을 고려하여 새로 요청된 듀티 사이클을 적용함으로써, 솔레노이드의 응답성을 높이고 과통전을 방지할 수 있어 솔레노이드의 내구성을 높이는 효과를 갖는다.
도 1은 종래 솔레노이드 제어장치를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드 제어장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 도 2의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 4는 도 3의 동작 수행을 나타낸 PWM 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명에서 제시하는 솔레노이드 제어의 활용범위는 일 예로서 차량의 연료분사 장치의 인젝터를 지칭할 수 있다. 물론, 본 발명은 차량 인젝터에 한정하는 것은 아니나, 차량 인젝터에 적용되는 솔레노이드는 PWM 제어 방식에 따라 빠른 동작을 필요로 하기 때문이다. 다른 실시 예로서는 솔레노이드를 이용하여 소정의 압력을 발생시키는 펌핑 장치가 될 수 있는데, 설정된 프로그램에 따라 펌핑 압력을 가변 제어하기 위한 PWM 제어가 이루어진다. 이와 같이 본 발명에서 예시하는 솔레노이드 제어는 차량용 이외에 PWM 제어와 더불어 듀티 제어가 가능한 기타 분야에 적용될 수 있는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드 제어장치를 예시하고 있으며, 도시된 바와 같이, 솔레노이드 듀티 변경을 위한 듀티 제어시점에서 현재 경과된 솔레노이드 온(ON) 시간과 오프(OFF) 시간을 감안하여 변경 요청된 듀티가 솔레노이드 제어주기 이내에서 적용되도록 듀티를 변형 출력하는 이씨유(ECU:201)와, 상기 이씨유(201)에서 제공되는 듀티 제어 시그널에 응답하여 상기 솔레노이드가 장착된 액츄에이터(211) 구동을 위한 정격신호를 공급하는 인터페이스 박스(203)로 이루어진다.
상기 솔레노이드 제어주기는 솔레노이드의 온(ON) 시간과 오프(OFF) 시간의 합을 의미하는 것으로, 본 발명에서는 솔레노이드의 듀티 변형 시에도 이러한 제어주기가 변형되지 않도록 함으로써, 솔레노이드의 과통전 상태를 방지한다.
또한 상기 이씨유(201)는 각 사이클 단위로 솔레노이드의 온(ON) 시간과 오프(OFF) 시간을 내부 메모리에 저장하며, 듀티의 변경 요청 시 메모리에 저장된 솔레노이드 동작시간을 참조하여 현재 시점에서의 듀티의 경과상태를 산출한다.
상기 인터페이스 박스(203)는 이씨유(201)에서 제공되는 듀티 신호를 액츄에이터(211)에 내설된 솔레노이드의 동작 전압 및 전류로 증폭 출력하며, 이를 위한 고전력 스위칭 회로가 탑재된다.
도 3은 본 발명에 따른 동작 상태를 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 4는 도 3의 동작 예를 나타낸 PWM 제어 그래프이다.
도시된 바와 같이, S301 단계에서 상기 이씨유(201)는 솔레노이드 듀티 제어를 위한 신규 듀티비가 설정되었는지를 판단한다. 예컨대 액츄에이터(211)의 동작속도를 제어하여 연료분사량을 가변시키기 위한 PWM 듀티가 변경되었는지를 판단한다. 만약, S301 단계에서 판단한 결과 기존 듀티를 지속적으로 적용함으로 인지될 경우, S311 단계를 통해 기존 듀티를 유지한다.
그러나, 듀티 변경이 요청될 경우에는 S303 단계로 진입하여 현재의 듀티 사이클이 온(ON) 상태인지를 판단한다. 이는 도 4의 CASE 1에 해당하는 것으로, 예컨대 기존 듀티가 50%인 상태에서 듀티 변경이 80%로 변경될 경우, 그리고 현재 사이클이 온(ON) 상태인지를 판단하는 것이다.
상기 S303 단계에서 판단한 결과, 현재 사이클의 듀티가 온(ON) 상태일 경우 S305 단계로 진입하여 상기 이씨유(201)는 내부 카운터를 이용하여 산출한 온(ON) 상태의 경과시간과, 현재 요청된 듀티비에 따른 솔레노이드 온(ON) 시간을 산출한다. 그리고, 요청된 듀티의 온(ON) 시간이 경과된 듀티의 온(ON) 시간과의 차이를 산출한다.
만약, 이씨유(201)에서 판단한 결과 요청된 듀티의 온(ON) 시간이 현재 사이클 내에서 경과된 듀티의 온(ON) 시간보다 클 경우 즉, CASE 1과 같이 듀티를 증가함으로 인해 현재의 온(ON) 상태를 유지해야 하는 경우로서, S317 단계에서 현재 경과된 온(ON) 시간에서 듀티 변경에 따라 지속되어야 할 온(ON) 시간까지 현재 상태를 유지한다. 그리고, 현재 사이클이 경과되면, S313 단계를 통해 변경된 듀티로 펄스폭 변조를 수행하는 것이다.
반면, S305 단계에서 판단한 결과 경과된 듀티 온(ON) 시간이 현재 요청된 듀티 온(ON) 시간보다 클 경우 즉, 듀티 변경에 따라 솔레노이드를 온(ON) 동작시키기 위한 제어시간이 이미 경과한 경우이다. 예컨대 CASE 2와 같이 기존에 듀티 50%를 유지하고 현재 온(ON) 상태인 사이클에서 듀티비를 10%로 변경할 경우 그리고, 현재 경과된 솔레노이드 온(ON) 동작의 듀티가 이미 20%를 넘을 경우를 나타낸다.
이러한 경우에는 이미 솔레노이드 온(ON) 동작을 위한 소요시간이 경과한 것으로 S315 단계에서 나머지 제어주기를 오프(OFF) 상태로 유지한다. 그리고, S313 단계로 진행하여 다음 사이클에서는 정상적인 듀티가 적용되도록 하는 것이다. 정상적인 듀티라 함은 전술한 바와 같이, 다음 사이클에서는 듀티 10%을 갖는 펄스폭 변조가 이루어져 해당 듀티를 통해 솔레노이드 제어가 이루어짐을 의미한다.
상기한 경우는 S303 단계에서 현재 듀티가 온(ON) 상태에서 진행되는 절차이나, S303 단계에서 판단한 결과 현재 듀티가 오프(OFF) 상태일 경우에는 S307 단계로 진행한다. 본 단계에서는 듀티 변경이 요청된 상태에서, 현재 사이클의 제어신호가 솔레노이드 오프(OFF) 상태를 의미하는 것이다. 전술한 바와 같이, 상기 이씨유(201)는 각 사이클의 동작 상태 즉, 온(ON) 상태 및 오프(OFF) 상태에 대한 시간을 지속적으로 측정하고 이를 저장하고 있음에 따라, 듀티의 경과시간 및 상태는 내부 메모리에 저장된다.
따라서, 현재 솔레노이드 오프(OFF) 상태는 이씨유(201)에서 인지될 뿐만 아니라, 이씨유(201)는 솔레노이드 오프(OFF) 상태의 경과시간을 인지하고 있다. 이를 근거로, 상기 이씨유(201)는 S307 단계에서 현재 요청되는 듀티와 기 설정된 제어주기를 토대로 현재 사이클의 듀티에서 경과된 오프(OFF) 시간이 신규 변경된 듀티의 최소 오프(OFF) 시간보다 작은지를 판단한다.
상기 이씨유(201)는 S307 단계에서 판단한 결과, 현재 경과된 듀티의 오프(OFF) 시간이 재설정된 듀티의 오프(OFF) 시간보다 작은 경우임으로 판단할 경우 즉, 듀티 변경에 따라 연산된 듀티의 오프(OFF) 시간이 현재까지 진행된 듀티의 오프(OFF) 시간보다 길어 솔레노이드 오프(OFF) 진행이 유효할 경우, 상기 이씨유(201)는 S321 단계로 진입하여 최소 오프(OFF) 시간에서 이미 경과된 오프(OFF) 시간을 감산한 시간 동안 오프(OFF) 상태를 유지하도록 한다.
이는 CASE 3에서 도시되는 바와 같이, 기존의 듀티가 50%이고, 현재 사이클에서 듀티 변경이 발생하여 듀티가 80%으로 재설정되고 있다. 이때, 현재의 듀티는 오프(OFF) 상태이고, 이미 경과된 오프(OFF) 시간이 재설정된 오프(OFF) 시간보다 짧은 경우이다. 따라서, 현재 경과된 오프(OFF) 시간에서 변경된 오프(OFF) 시간의 차만큼 오프(OFF) 상태를 유지하는 것이다.
물론, 변경된 듀티에 따라 기존의 오프(OFF) 상태를 유지(연장)하는 과정에서, 해당 제어주기 내에서 오프(OFF) 상태를 종료해야 하는 시점이 발생할 수 있으며 이는 도시된 바와 같이 펄스 형태의 제어신호로 변형될 수 있는 것이다. 이는 변경된 듀티에 따른 최소 오프 시간까지 현재의 오프(OFF) 상태를 유지토록 하여 솔레노이드의 과통전 상태를 최소화하는 것이다.
여기서, 전술한 최소 오프 시간은 솔레노이드 스팩(Solenoid Spec)에서 정의되는 시간이며, 솔레노이드의 종류에 따라 상이할 수 있다. 이외에, 솔레노이드 온(ON) 제어를 위한 최대 온 시간 또한 스팩에 따라 설정된다. 일반적으로 솔레노이드를 고속 제어하기 위해서는 듀티를 100%로 설정하는 구간 또는 0%로 설정하는 구간을 배제하는데 이는 솔레노이드의 내구성에 직결된 문제로서 제조사에서 요구하는 스팩에 따른 것이다.
이에 본 발명에서는 구체적으로 설명하지 않았으나, 솔레노이드의 동작 시간에 따른 최대 온(ON) 유지시간, 최소 오프(OFF) 유지시간은 솔레노이드 스팩에 따라 설정되고 있음을 인지하여야 할 것이다.
한편, S307 단계에서 판단한 결과 경과된 오프(OFF) 시간이 변경된 듀티의 최소 오프(OFF) 시간보다 긴 경우 즉, 변경된 듀티에 따른 솔레노이드 오프(OFF) 시간이 이미 경과한 경우로서 최소 오프 시간이 경과한 경우에는 S319 단계로 진입한다. 그리고, 이씨유(201)는 나머지 제어주기 동안을 온(ON) 상태로 전환함으로써, 불필요한 제어패턴을 빠르게 보정토록 하는 것이다.
상기한 S319 단계 및 S321 단계에서 사이클 내의 듀티를 요청된 듀티에 따라 최대한 보정을 수행한 경우, S313 단계로 진입하여 다음 사이클부터 변경된 듀티로 펄스폭 제어가 이루어지도록 수행한다. 그리고, 상기한 과정을 실시간으로 반복 수행함으로써 듀티 변경의 대응속도가 실시간으로 이루어지도록 한다.
201 : 이씨유(ECU) 203 : 인터페이스 박스
211 : 액츄에이터

Claims (6)

  1. 솔레노이드 제어를 위한 듀티 변경 시 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치에 있어서,
    솔레노이드 듀티 변경을 위한 듀티 제어시점에서 현재 경과된 솔레노이드 온(ON) 시간과 오프(OFF) 시간을 감안하여 변경 요청된 듀티가 솔레노이드 제어주기 이내에서 적용되도록 듀티를 변형 출력하는 이씨유(ECU); 및
    상기 이씨유에 의해 제공되는 듀티 제어 시그널에 응답하여 상기 솔레노이드가 장착된 액츄에이터 구동을 위한 정격신호를 공급하는 인터페이스 박스를 포함하고,
    상기 이씨유는 각 사이클 단위로 솔레노이드의 온(ON) 시간과 오프(OFF) 시간을 내부 메모리에 저장하며, 듀티의 변경 요청 시 상기 메모리에 저장된 솔레노이드 동작시간을 참조하여 현재 시점에서의 듀티의 경과상태를 산출하는 솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이씨유는 솔레노이드의 듀티 변형 시에 해당 사이클의 제어주기를 변형하지 않는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 솔레노이드 제어를 위한 듀티 변경 시 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 방법에 있어서,
    솔레노이드 제어를 위한 펄스폭 변조에 대한 듀티 변경 요청 시, 메모리에 저장된 솔레노이드 동작시간을 참조하여 현재 시점에서의 듀티의 경과상태를 산출하고, 변경 요청되는 듀티와, 현재 사이클에서 진행된 듀티의 진행 시간을 비교함으로써, 제어주기 이내에서 현재 듀티 사이클의 레벨을 변경 요청된 듀티에 따라 반전하거나, 유지하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 듀티 변경은 솔레노이드의 스팩에 따른 최대 온(ON) 시간과 최소 오프(OFF) 시간에 준하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서 상기 솔레노이드 제어방법은,
    a) 듀티 변경 요청 시 현재 듀티 사이클의 레벨이 온(ON) 상태인지를 판단하는 단계;
    b) 상기 a) 단계에서 판단한 결과, 현재 듀티 사이클의 레벨이 온(ON) 상태인 경우, 현재 경과된 온(ON) 시간과 변경 요청된 듀티 사이클의 최대 온(ON) 시간을 비교하는 단계;
    c) 상기 b) 단계에서 판단한 결과, 현재 경과된 온(ON) 시간이 변경 요청된 듀티 사이클의 최대 온(ON) 시간보다 짧을 경우, 변경 요청된 듀티 사이클의 온(ON) 시간만큼 현재 온(ON) 상태를 유지하고, 현재 경과된 온(ON) 시간이 변경 요청된 듀티 사이클의 최대 온(ON) 시간보다 길 경우, 나머지 제어주기 동안 오프(OFF) 상태로 전환하는 단계;
    d) 상기 a) 단계에서 판단한 결과, 현재 듀티 사이클의 레벨이 오프(OFF) 상태인 경우, 현재 경과된 오프(OFF) 시간과 변경 요청된 듀티 사이클의 최소 오프(OFF) 시간을 비교하는 단계;
    e) 상기 d) 단계에서 판단한 결과, 현재 경과된 오프(OFF) 시간이 변경 요청된 듀티 사이클의 최소 오프(OFF) 시간보다 짧을 경우, 나머지 제어주기 동안 온(ON) 상태로 전환하고, 현재 경과된 오프(OFF) 시간이 변경 요청된 듀티 사이클의 최소 오프(OFF) 시간보다 길 경우, 최소 오프(OFF) 시간까지만 현재 듀티 레벨을 유지하는 단계; 및
    f) 현재의 제어주기가 종료되면, 변경 요청된 듀티에 따라 펄스폭 변조를 제어하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 방법.

KR1020120124167A 2012-11-05 2012-11-05 솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법 KR102052954B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120124167A KR102052954B1 (ko) 2012-11-05 2012-11-05 솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법
PCT/EP2013/072936 WO2014068111A1 (en) 2012-11-05 2013-11-04 Solenoid control apparatus and method for preventing over-energizing of solenoid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120124167A KR102052954B1 (ko) 2012-11-05 2012-11-05 솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140057872A KR20140057872A (ko) 2014-05-14
KR102052954B1 true KR102052954B1 (ko) 2019-12-06

Family

ID=49517519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120124167A KR102052954B1 (ko) 2012-11-05 2012-11-05 솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102052954B1 (ko)
WO (1) WO2014068111A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151328A (ja) * 2000-11-15 2002-05-24 Honda Motor Co Ltd 電磁バルブ装置の制御装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3687020B2 (ja) * 1997-03-18 2005-08-24 株式会社日立製作所 Ｐｗｍ式比例ソレノイドバルブ制御装置
DE102005022063A1 (de) * 2005-05-12 2006-11-16 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren und Einrichtung zur elektrischen Ansteuerung eines Ventils mit einem mechanischen Schließelement
JP4359855B2 (ja) * 2007-07-09 2009-11-11 Ｓｍｃ株式会社 電磁弁駆動回路及び電磁弁
DE102010001004A1 (de) * 2010-01-19 2011-07-21 Robert Bosch GmbH, 70469 Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung von Aktuatoren

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151328A (ja) * 2000-11-15 2002-05-24 Honda Motor Co Ltd 電磁バルブ装置の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140057872A (ko) 2014-05-14
WO2014068111A1 (en) 2014-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9966943B2 (en) System and method for a high-side power switch
US10666129B2 (en) Control Circuit
CN108286476B (zh) 用于共轨流量控制的双向电磁力控制阀的控制方法和装置
KR102438468B1 (ko) 부하에 걸친 단락을 검출하기 위한 방법
KR101989728B1 (ko) 다중 분사를 위한 연료 인젝터의 작동
JP3068043B2 (ja) ソレノイド・ドライバ回路
CN104541341A (zh) 用于调节流经电感性的用电器的电流的电流强度的方法以及相应的电路装置
KR20190057142A (ko) 유압 정지 기능을 갖는 연료 분사기의 동작
TWI717359B (zh) 用以將電壓供應給電動馬達之電磁式止動煞車的電路結構
KR101771802B1 (ko) 솔레노이드 작동체를 제어하는 방법 및 디바이스
JP5028495B2 (ja) コモンレール式燃料噴射制御装置における流量制御弁の駆動制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置
KR102052954B1 (ko) 솔레노이드 과통전을 방지하기 위한 솔레노이드 제어 장치 및 방법
KR102110702B1 (ko) 자동차의 분사 밸브의 액추에이터를 위한 통전 데이터를 결정하기 위한 방법 및 디바이스
US7558088B2 (en) Power supply device
KR20180073636A (ko) 유도 부하의 전류를 제어하기 위한 방법
CN110445090A (zh) Pos终端钱箱及其保护电路
KR101230547B1 (ko) 펄스폭 변조 제어 장치 및 그에 의한 제어 방법
KR101836034B1 (ko) 분사 밸브의 상태를 결정하기 위한 방법
JP5516971B2 (ja) リニアソレノイド制御装置
US20210164413A1 (en) Injection control device
JP5915054B2 (ja) ソレノイドの通電制御装置
US20160111237A1 (en) Method for driving an inductive actuator
KR20080023875A (ko) 밸브 구동용 솔레노이드의 전류제어장치
KR101878134B1 (ko) 솔레노이드 코일의 저항값 측정 장치
JP5952546B2 (ja) アクチュエータ駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant