KR20030047163A

KR20030047163A - 솔레노이드 밸브 구동회로에서의 전류제한방법

Info

Publication number: KR20030047163A
Application number: KR1020010077579A
Authority: KR
Inventors: 독고종훈
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2001-12-08
Filing date: 2001-12-08
Publication date: 2003-06-18

Abstract

본 발명은 솔레노이드 구동회로에서의 전류제한방법에 관한 것으로, 솔레노이드 밸브의 구동에 필요한 전류를 PWM 듀티비를 변화시켜 최소의 기준전압에 해당하는 최소전류로 제한함으로서 솔레노이드 구동소자의 소용량화를 구현하는 것에 관한 것이다.

본 발명은 솔레노이드 밸브에 공급되는 차량의 배터리의 전압을 검출한 후 그 검출된 전압값이 미리 설정된 정상범위 내인지를 판단한다. 판단결과 정상범위 내인 경우, 미리 설정된 전류값이 출력되도록 상기 검출된 전압값에 기초하여 상기 구동부에 출력되는 듀티제어신호의 듀티비를 설정하고, 그 설정된 듀티비에 따른 듀티제어신호를 상기 구동부에 출력하여 상기 솔레노이드 밸브를 구동한다.

본 발명은 솔레노이드밸브의 구동에 필요한 최소전류를 공급함으로서 전력소비가 줄여드는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 솔레노이드 밸브를 구동시키기 위한 소자를 소용량으로 설계할 수 있는 효과가 있다.

Description

솔레노이드 밸브 구동회로에서의 전류제한방법{Method for current limiting in solenoid valve driving circuit}

본 발명은 솔레노이드 구동회로에서의 전류제한방법에 관한 것으로, 차량의 마이컴에서 구동부를 통해 솔레노이드 밸브를 구동하기 위한 최소한의 전류값을 공급하여 전력소비를 절감할 뿐만 아니라, 솔레노이드 밸브의 구동소자의 소용량화를 이루기 위한 것에 관한 것이다.

일반적으로, 솔레노이드 구동회로에는 솔레노이드 밸브를 구동시키기 위한 구동소자로 FET( Field Effect Transistor 전계효과 트랜지스터)가 사용되며, 솔레노이드 밸브의 출력전원을 단속하여 솔레노이드 밸브를 개폐하는 역할을 한다.

솔레노이드 밸브를 구동시키기 위해 마이컴이 허용하는 배터리의 전압은 10V 내지 16V이다. 이러한 배터리 전압은 솔레노이드 동작전압 범위 내에서 유동성이 있음에도 불구하고 전류를 불필요하게 많이 흘리는 경향이 있다. 즉, 솔레노이드 동작전압이 10V 내지 16V 인 경우, 10V에서 흐르는 전류의 양은 16V에서 흐르는 전류의 양보다 적지만 솔레노이드 밸브의 동작에는 아무런 문제가 없다. 그러나, 16V에서는 불필요한 전류가 더 흐르기 때문에 솔레노이드 밸브의 구동소자의 용량을 16V에 맞게 설정해야 한다.

따라서, 솔레노이드 밸브의 구동소자의 용량을 크게 설정해야 하는 문제점이 있으며, 아울러 불필요한 전류분에 의해 전력소모가 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 솔레노이드 밸브의 구동에 필요한 전류를 PWM 듀티비를 변화시켜 최소의 기준전압에 해당하는 최소전류로 제한함으로서 솔레노이드 구동소자의 소용량화를 구현하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브의 구동회로에 대한 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 실시예로 솔레노이드 밸브에 공급되는 전류를 솔레노이드 구동에 필요한 최소전류로 제한하는 방법에 대한 흐름도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

10 : 마이컴20 : 솔레노이드 밸브

30 : 구동부

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량에 마련된 솔레노이드 밸브, 상기 솔레노이드 밸브를 구동시키는 구동부 및 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 차량에서의 상기 솔레노이드 밸브에 공급되는 전류를 제어하는 방법에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브에 공급되는 차량의 배터리의 전압을 검출하는 단계; 상기 검출된 전압값이 미리 설정된 정상범위 내인지를 판단하는 단계; 상기 판단결과 정상범위 내인 경우, 미리 설정된 전류값이 출력되도록 상기 검출된 전압값에 기초하여 상기 구동부에 출력되는 듀티제어신호의 듀티비를 설정하는 단계; 상기 설정된 듀티비에 따른 듀티제어신호를 상기 구동부에 출력하여 상기 솔레노이드 밸브를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브의 구동회로에 대한 블록도이다. 도 1에 도시된바와 같이, 솔레노이드 밸브의 개도량에 따른 구동전류를 공급하기 위해 듀티제어신호를 출력하는 마이컴(10), 상기 마이컴(10)에서 공급되는 듀티제어신호에 따라 온 또는 오프되어 배터리전압(Vref)을 솔레노이드 밸브(20)에 공급하여 솔레노이드 밸브(20)를 구동시키는 구동부(30)로 이루어져 있다.

마이컴(10)은 A/D 포트를 통해 솔레노이드 밸브(20)에 공급되는 구동전압을 검출하고, 구동전압이 정상범위 내에 있는지를 확인한 후, 정상범위내의 미리 설정된 최소 기준전압값에 해당하는 최소전류를 공급하기 위해 듀티제어신호를 제어한다. 이때, 마이컴(10)은 PWM 제어방식에 의해 듀티제어신호를 제어하며, PWM 제어 방식에서는 마이컴(10)의 PWM 펄스에 의하여 구동부(30)를 구동시키고, 이 구동부(40)의 구동에 따라 솔레노이드 밸브(20)에는 PWM 펄스의 펄스폭에 대응하는 구동전류가 제공되어 솔레노이드 밸브가 설정된 개도량을 유지하게 된다.

구동부(30)는 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor 이하 FET)로 이루어진다.

R1, R2는 FET에 대한 보호저항이며, D1은 PWM 신호를 제어하기 위해 온 또는 오프상태를 유지시키는 플레이 백(Flyback) 다이오드이다.

일반적으로 마이컴(10)은 배터리의 전압(Vref)이 10V 내지 16V인 경우, 성능을 보증하는데 전압이 상승함에 따라 솔레노이드 밸브(30)에 흐르는 전류의 양이 증가하게 되므로 전류의 양을 최소의 기준전압에 해당하는 최소전류에 맞도록 PWM 듀티비를 설정하면, 마이컴(10)의 성능을 보장할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 실시예로 솔레노이드 밸브에 공급되는 전류를 솔레노이드 구동에 필요한 최소전류로 제한하는 방법에 대한 흐름도이다. 도 2에 도시된바와 같이, 먼저, 마이컴(10)은 A/D 포트를 통해 솔레노이드 밸브(20)에 공급되는 배터리전압을 검출한다(S100). 마이컴(10)은 단계(S100)에서 검출된 배터리전압이 미리 설정된 정상범위 내인지를 판단한다(S120). 이때, 마이컴(10)은 배터리전압이 10 내지 16V사이의 범위내의 값인지를 판단한다. 이 10V는 최소 기준전압를 나타낸다.

만약, 단계(S120)에서의 판단결과 구동전압이 정상범위내의 전압값에 해당하지 않으면, 에러라고 판단하여(S200) 종료한다.

한편, 단계(S120)에서의 판단결과 구동전압이 정상범위내의 전압값에 해당하면, 즉, 10V 내지 16V사이의 전압값이면, 최소 기준전압(10V)에 해당하는 구동전류가 공급되도록 식(1)을 이용하여 듀티제어신호의 듀티비를 설정한다(S130).

I = Vref / Rs * Duty[%] / 100 [A] 이므로,

Duty[%] = I * Rs * 100 / Vref ---------------- [ 식(1) ]

(Rs 는 솔레노이드의 저항값이며, 일반적으로 4.78 내지 8.57[??]이다).

예를 들어, 최소 기준전압값(10V)에서 듀티비를 100%를 적용하고, 솔레노이드의 저항값을 6[??]으로 하여 최소 기준전압에서의 구동전류를 식(1)에 의해 계산하면,

I = 10/6 * 100/100 = 1.67 [A]

따라서, 전류값(I)을 적용하여 식(1)을 다시 고치면, Duty[%] = I * Rs * 100 / Vref = 1.67 / Vref 이다.

만약, Vref = 12V인 경우, Duty[%] = 1000/12 = 83.8% 이다. 즉, 배터리전압이(Vref)가 12V 인 경우, 마이컴은 듀티제어신호의 PWM 듀티비를 83.8 %로 제어하면, 최소 기준전압값(10V)에서의 구동전류(1.67[A])가 솔레노이드 밸브(20)에 공급되게 된다.

단계(S130)에서 설정된 듀티비의 듀티제어신호를 구동부(30)를 통해 솔레노이드 밸브(20)에 공급함으로서 구동전류(1.67[A])가 솔레노이드 밸브(20)에 공급되어 솔레노이드 밸브(20)가 구동되게 된다(S140).

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 솔레노이드밸브의 구동에 필요한 최소전류를 공급함으로서 전력소비가 줄여드는 효과가 있다.

Claims

차량에 마련된 솔레노이드 밸브, 상기 솔레노이드 밸브를 구동시키는 구동부 및 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 차량에서의 상기 솔레노이드 밸브에 공급되는 전류를 제어하는 방법에 있어서,

상기 솔레노이드 밸브에 공급되는 차량의 배터리의 전압을 검출하는 단계,

상기 검출된 전압값이 미리 설정된 정상범위 내인지를 판단하는 단계,

상기 판단결과 정상범위 내인 경우, 미리 설정된 전류값이 출력되도록 상기 검출된 전압값에 기초하여 상기 구동부에 출력되는 듀티제어신호의 듀티비를 설정하는 단계,

상기 설정된 듀티비에 따른 듀티제어신호를 상기 구동부에 출력하여 상기 솔레노이드 밸브를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동회로에서의 전류제한방법.
제 1항에 있어서,

상기 듀티비 설정단계에서의 미리 설정된 전류값은 정상범위내의 전압값의 하한치를 기준으로 설정된 전류값인 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동회로에서의 전류제한방법.
제 2항에 있어서,

상기 정상범위의 전압값은 10 내지 16V 이며, 상기 전류값은 상기 10V를 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동회로에서의 전류제한방법.