KR20030067835A - 솔레노이드 코일 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔레노이드 코일의 구동장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 페일 세이프 릴레이의 고장여부를 진단하여 고장인 경우에는 페일 세이프 릴레이를 강제 오프시켜 솔레노이드 코일에 인가되는 전원을 차단시킴과 함께 운전자에게 이를 경고하는 데 있다.

본 발명은 안티록 브레이크 시스템의 제어수단인 마이컴, 마이컴의 제어신호를 입력받아 솔레노이드 코일에 공급되는 직류전원을 단속하기 위한 페일 세이프 릴레이의 구동을 제어하는 구동부, 솔레노이드 코일의 출력전원을 단속하는 스위칭부를 포함하는 장치에 있어서, 페일 세이프 릴레이의 양단의 전압을 검출하기 위한 전압검출부를 구비하며, 마이컴은 전압검출부로부터 검출된 전압차에 기초하여 페일 세이프 릴레이의 고장조건을 판단하고, 고장조건인 경우 상기 페일 세이프 릴레이를 보호하기 위해 상기 페일 세이프 릴레이를 강제 오프시키기 위한 제어동작을 수행함과 함께 이의 보호동작을 운전자에게 알림으로서 장치의 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라 적절한 정비가 이루지도록 한다.

Description

솔레노이드 코일 구동장치{Driving device of a solenoid coil in vehicle}

본 발명은 솔레노이드 코일의 구동장치에 관한 것으로, 솔레노이드 코일에 인가되는 전원을 공급 또는 차단하는 페일 세이프 릴레이가 이상전압에 의해 단락 또는 개방되지 않도록 페일 세이프 릴레이의 고장을 미연에 방지하기 위한 솔레노이드 코일의 구동장치에 관한 것이다.

최근 차량에는 바퀴측으로 전해지는 제동유압을 주기적으로 단속(斷續)하여 바퀴의 슬립을 방지할 수 있도록 하는 안티록 브레이크 시스템(Anti-lock BrakeSystem)이 장착되고 있는 추세에 있다.

이러한, 차량용 안티록 브레이크 시스템은 유압을 발생시키는 유압펌프와, 상기 유압펌프에 의해 발생된 유압을 바퀴 측의 휠 실린더에 공급 또는 차단하는 다수의 솔레노이드 밸브를 구비하고, 전자제어유니트(Electronic Control Unit)의 제어에 따라 그 솔레노이드 밸브의 코일에 흐르는 전류의 공급 또는 차단을 제어함으로써 단속적인 제동이 이루어지게 한다.

도 1은 종래의 솔레노이드 코일의 구동장치에 대한 블록도이다.

도 1을 살펴보면, 마이컴(1)과, 이 마이컴(1)의 구동신호를 인가받아 페일 세이프 릴레이(FSR)의 구동을 제어하는 구동부(2)와, 구동부(2)의 제어로 솔레노이드 코일(L)에 공급되는 배터리의 전압(B+)을 단속하는 페일 세이프 릴레이(FSR)(3)와, 마이컴(1)의 제어신호에 따라 솔레노이드 코일(L)의 출력전원을 단속하는 스위칭부(4)로 이루어져 있다.

도 1의 동작을 살펴보면, 안티록 브레이크 시스템의 동작시, 마이컴(1)은 구동부(2)를 통해 페일 세이프 릴레이(FSR)(3)를 온 시켜 솔레노이드 코일(L)에 배터리 전압(B+)을 인가시킨다. 반면에, 안티록 브레이크 시스템의 비동작시에는 페일 세이프 릴레이(FSR)를 오프시켜 솔레노이드 코일(L)에 배터리 전압(B+)을 인가되지 않도록 제어한다.

그러나, 배터리 전압(B+)의 불안정 등으로 솔레노이드 코일(L)에 과전압 또는 과전류가 흐르는 경우, 마이컴(1)은 구동부(2)를 통해 페일 세이프 릴레이(FSR)을 오프시켜 과전압 또는 과전류에 의해 솔레노이드 코일(L)이 파손되지 않도록 배터리 전압의 공급을 차단하게 된다.

그러나, 종래에는 페일 세이프 릴레이가 고장인 경우에는 페일 세이프 릴레이가 정상적인 스위칭 동작을 하지 못해 솔레노이드 코일에 과전류가 흘러도 이를 차단하지 못하여 장치가 손상될 수 있는 우려가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 페일 세이프 릴레이의 과전류에 의한 고장조건을 진단하여 고장조건인 경우에는 페일 세이프 릴레이를 강제 오프시켜 페일 세이프 릴레이를 보호함과 함께 운전자에게 이를 경고하는 데 있다.

도 1은 종래의 솔레노이드 코일의 구동장치에 대한 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 유압회로도이다.

도 3은 본 발명에 따른 솔레노이드 코일 구동장치에 대한 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 페일 세이프 릴레이21 : 마이컴

22 : 스위칭부23 : 구동부

24 : 전압검출부25 : 고장표시부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 안티록 브레이크 시스템의 제어수단인 마이컴, 상기 마이컴의 제어신호를 입력받아 솔레노이드 코일에 공급되는 직류전원을 단속하기 위한 페일 세이프 릴레이의 구동을 제어하는 구동부, 상기 솔레노이드 코일의 출력전원을 단속하는 스위칭부를 포함하는 장치에 있어서, 상기 페일 세이프 릴레이의 양단의 전압을 검출하기 위한 전압검출부를 구비하며, 상기 마이컴은 전압검출부로부터 검출된 전압차에 기초하여 상기 페일 세이프 릴레이의 고장조건을 판단하고, 고장조건인 경우 상기 페일 세이프 릴레이를 보호하기 위해 상기 페일 세이프 릴레이를 강제 차단시키기 위한 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템을 설명하기 위한 유압회로도이다.

도 2를 참조하면, 제동시 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달(10)과, 페달(1)로부터 전달된 힘을 증폭시켜 브레이크 액압을 생성시키기 위한 배력장치(11a) 및 마스터실린더(11b)가 마련된다. 그리고, 생성된 브레이크 액압을 휠 실린더(12)에 공급하기 위한 다수의 전자밸브(13)(14)와, 휠 실린더(12)에서 토출된 브레이크액이 일시적으로 저장되는 저압 어큐뮬레이터(LPA; 15)와, 그 저압 어큐뮬레이터(15)에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 마스터실린더(11b) 또는 휠 실린더(12)로 환류시키기 위한 모터(16) 및 펌프(17), 펌프(17)의 구동시 환류되는 브레이크 액압의 맥동을 감쇄시키기 위한 고압 어큐뮬레이터(HPA; 18)가 마련되며, 이들은 모듈레이터 블록(19)에 콤팩트하게 설치된다.

전자밸브(13)(14)는 마스터실린더(11b)에서 발생되어 휠 실린더(12)로 공급된 브레이크 액압을 유입 또는 유출하기 위해 휠 실린더(12)의 입구측과 출구측에 각각 배설되는데, 전자밸브(13)는 평상시(off) 개방상태를 유지하는 노말오픈형(NO) 솔레노이드 밸브이고 전자밸브(14)는 평상시(off) 폐쇄상태를 유지하는 노말클로즈형(NC) 솔레노이드 밸브이다.

상기한 구성에 의하면, 운전자가 브레이크 페달(10)을 밟아서 차량을 제동하는 경우 전자밸브(13)와 전자밸브(14)는 모두 "오프"되어 있어서 각각 개방상태와 폐쇄상태를 유지하므로 휠 실린더(12)에 브레이크 액압이 가압되게 된다.

이때, 과도한 슬립율이 발생되면 감압모드-유지모드-증압모드로 구분되는ABS 제어모드에 따라 ABS 제동을 수행하게 된다. 즉, 감압모드에서 전자제어장치는 전자밸브(3)를 "온"시켜 폐쇄상태로 하고 전자밸브(14)를 "온"시켜 개방상태로 하여 휠 실린더(12)에 유입된 브레이크 액압을 저압 어큐뮬레이터(15)로 토출되게 한다. 이 감압상태에서 유지모드로 전환하게 되면 전자제어장치는 전자밸브(3)를 "온"시켜 폐쇄하고 전자밸브(14)를 "오프"시켜 폐쇄함으로써 휠 실린더(12)에 공급된 브레이크 액압을 유지하게 된다. 이 유지모드에서 증압모드로 전환할 경우 전자제어장치는 전자밸브(13)와 전자밸브(14)를 모두 "오프"시켜 각각 개방상태와 폐쇄상태로 하여 브레이크 액압이 휠 실린더(12)에 가압되도록 한다.

이와 같이, 유지모드에서 증압모드로 변환할 때 전자밸브(13)는 "온"->"오프"로 전환되면서 폐쇄상태에서 개방상태로 바뀌게 되며, 이때 브레이크 액압의 맥동노이즈가 발생하게 된다. 이를 구체적으로 살펴보면, 유지모드에서 증압모드로 전환되면서 전자밸브(13)에 인가되는 구동전류(Io)는 차단됨에 따라 휠실린더(12)와 연통된 유로가 개방되어 마스터실린더(11b)에서 형성된 브레이크 액압이 유로를 통해 휠실린더(12)측으로 유입되게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 솔레노이드 코일의 구동장치에 대한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 각 전자밸브(13 및 14)의 솔레노이드 코일(L)에는 솔레노이드 코일(L)에 공급되는 배터리 전압(직류전원)을 단속하는 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)가 전기적으로 접속된다. 또한, 솔레노이드 코일(L)에는 마이컴(21)의 제어신호에 따라 솔레노이드 코일(L)의 전류를 스위칭하는 스위칭부(FET)(22)가 접속된다.

이러한 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)에는 마이컴(21)의 제어신호에 따라 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)의 스위칭동작을 제어하는 구동부(23)가 접속되고, 이 페일 세이프 릴레이(FSR)의 양단 노드에는 페일 세이프 릴레이(FSR)(20) 양단의 전위를 검출하여 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)의 과전류로부터의 고장조건을 검출하는 전압검출부(24)가 전기적으로 접속된다.

또한, 마이컴(21)에는 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)가 고장조건인 경우, 과전류로부터 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)를 보호하기 위해, 구동부(23)를 제어하여 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)를 강제 오프시키게 되는데, 이를 운전자에게 시각 또는 청각적으로 경고하기 위한 고장표시부(25)가 전기적으로 접속된다.

본 발명에서는 페일 세이프 릴레이의 개방 또는 단락조건을 알기 위해, 페일 세이프 릴레이의 양단전압을 검출하는 구성을 보이고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 페일 세이프 릴레이와 솔레노이드 코일사이의 전압을 검출해도 동일한 효과를 창출할 수 있다.

도 3의 동작을 살펴보면, 마이컴(21)은 전압검출부(24)의 출력신호에 따라 현재 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)의 상태를 판단할 수 있다. 이를 위해 스위칭제어수단(23)의 전압검출부(24)는 페일 세이프 릴레이(FSR)(20) 양단의 전위 즉, 배터리(B+)의 입력전압과 솔레노이드 코일(L)에 인가되는 출력전압을 검출한다. 이때, 마이컴(21)은 구동부(23)를 통해 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)를 온 시킨 상태에서 전압검출부(24)를 통해 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)의 고장조건을 검출하게 되는데, 전압검출부(24)는 양단전위차가 미리 설정된 전압범위이하이면,마이컴(21)으로 로우레벨 신호를 출력한다. 마이컴(21)은 이 로우레벨 신호에 따라 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)가 정상이라고 인식하게 된다.

그러나, 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)에 과전류가 계속 흐르면, 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)의 양단의 전위차가 미리 설정된 전압범위이상 검출된다. 이때, 전압검출부(24)는 마이컴(30)으로 하이레벨 신호를 출력한다. 마이컴(21)은 이 하이레벨신호에 따라 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)가 고장조건이라고 인식하게 된다.

마이컴(21)은 이 하이레벨 신호에 따라 구동부(23)를 구동하여 온 상태에 있는 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)를 오프시켜 솔레노이드 코일(L)에 공급되는 전원을 차단하여 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)을 보호하며, 고장표시부(25)를 구동하여 페일 세이프 릴레이(FSR)(20)의 고장을 시각 혹은 청각적으로 운전자에게 경고를 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 페일 세이프 릴레이에 과전압이 흐르는 경우, 페일 세이프 릴레이를 보호하기 위해 강제 오프시켜 페일 세이프 릴레이를 보호함과 함께 이의 보호동작을 운전자에게 알림으로서 장치의 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라 적절한 정비가 이루지도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 안티록 브레이크 시스템의 제어수단인 마이컴, 상기 마이컴의 제어신호를 입력받아 솔레노이드 코일에 공급되는 직류전원을 단속하기 위한 페일 세이프 릴레이의 구동을 제어하는 구동부, 상기 솔레노이드 코일의 출력전원을 단속하는 스위칭부를 포함하는 장치에 있어서,

   상기 페일 세이프 릴레이의 양단의 전압을 검출하기 위한 전압검출부를 구비하며, 상기 마이컴은 전압검출부로부터 검출된 전압차에 기초하여 상기 페일 세이프 릴레이의 고장조건을 판단하고, 고장조건인 경우 상기 페일 세이프 릴레이를 보호하기 위해 상기 페일 세이프 릴레이를 강제 차단시키기 위한 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 코일 구동장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 마이컴은 상기 전압검출부에서 검출된 전압차가 미리 설정된 기준전압레벨이상인 경우, 상기 페일 세이프 릴레이의 고장조건이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 코일 구동장치.
3. 제 1항에 있어서,

   운전자에게 시각 또는 청각적으로 경고하기 위한 고장표시부를 더 구비하며, 상기 마이컴은 페일 세이프 릴레이의 고장조건에 따른 차단동작을 상기 고장표시부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 코일 구동장치.