KR20050116245A

KR20050116245A - 솔레노이드 밸브 구동 장치

Info

Publication number: KR20050116245A
Application number: KR1020040041384A
Authority: KR
Inventors: 손홍엽
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2005-12-12
Also published as: KR100758540B1

Abstract

본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 구동 장치는 PWM 신호를 입력받아 스위칭 동작하고, 스위칭 동작에 따라 솔레노이드 밸브에 전류를 공급하는 제 1 스위칭부와, 솔레노이드 밸브에 전류를 공급하며 서로 다른 값을 갖는 적어도 둘 이상의 저항들이 병렬 구성된 전류 조절부와, 솔레노이드 밸브의 구동을 제어하기 위한 제어키를 구비한 키 입력부와, PWM 신호를 제 1 스위칭부에 제공하고, 제어키의 조작에 따라 솔레노이드 밸브에 공급될 전류량을 제어하기 위한 스위칭 신호를 발생시키는 마이컴과, 스위칭 신호에 의거하여 솔레노이드 밸브를 상기 전류 조절부 중 어느 하나의 저항에 연결시키거나 제 1 스위칭부에 연결시키는 제 2 스위칭부를 포함한다.

이와 같이, 본 발명은 운전자의 입력에 따라 솔레노이드 밸브에 공급되는 전류를 가변시킬 수 있는 장치를 제공하여 운전자에게 솔레노이드 밸브를 제어할 수 있게 함으로써, 운전자는 주행 중인 도로 상태에 맞게 임의로 차량을 제어하여 승차감을 향상시킬 수 있다.

Description

솔레노이드 밸브 구동 장치{APPARATUS FOR OPERATING SOLENOID VALVE}

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 특히 입력 신호에 대하여 단순하게 솔레노이드를 구동하는 방식을 개선하여 승차감을 개선할 수 있는 솔레노이드 밸브 구동 장치에 관한 것이다.

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 작용한다. 파워 스티어링 시스템에 이용되는 솔레노이드 밸브는 차량의 속도에 비례하여 가변되는 구동 전류에 대응하는 유량을 토출하도록 제어되어 스티어링 휠의 회전을 가볍게 하거나 무겁게 한다. 여기서 밸브로 공급되는 전류의 량을 제어하기 위해서는 차속에 비례하여 가변되는 제어 신호가 필요하다. 이와 같은 제어 신호로서는 듀티(duty)의 가변이 용이한 PWM 신호를 사용하는 것이 일반화되고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 솔레노이드 밸브 구동 장치에 대하여 설명하기로 한다. 도 1은 종래 기술에 의한 솔레노이드 밸브 구동 장치를 도시한 회로도이다.

종래 솔레노이드 밸브 구동 장치의 구성은, 도 1에 도시된 바와 같이, 차속 신호에 비례하는 듀티를 갖는 PWM 신호를 발생하는 마이컴(10)과, 드레인 단에 전원(B+)이 인가되고 마이컴(10)에서 발생한 PWM 신호에 의해서 온/오프 구동되는 스위칭 소자(20)와, 스위칭 소자(20)의 소스 단과 연결되어 스위칭 소자(20)를 통해 전원을 공급받는 솔레노이드 밸브(30)와, 솔레노이드 밸브(30)와 접지단 사이에 연결 된 검출 저항(R)과, 검출 저항(R)에 인가되는 전압을 해당 전류 값으로 검출하는 전류 검출부(40)와, 솔레노이드 밸브(30)와 병렬로 연결된 프리 휠링(free wheeling) 다이오드(D)로 이루어져 있다.

이때 전류 검출부(40)는 전류 값을 궤환 신호로 하여 마이컴(10)에 제공하고, 마이컴(10)은 외부의 차속 신호와 더불어 궤환 신호를 토대로 스위칭 소자(20)에 제공되는 PWM 신호를 제어하게 된다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 솔레노이드 밸브 구동 장치의 동작은 다음과 같다.

차량이 주행되면 차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서로부터 차속 신호와 파워스티어링 시스템을 전반적으로 제어하는 외부 제어 신호가 마이컴(10)으로 입력된다. 그러면 마이컴(10)은 다른 단자로 입력되는 솔레노이드 밸브(30)에 흐르는 전류량을 나타내는 궤환 신호와 외부 제어 신호를 비교하여 상기 신호들의 레벨 차에 비례하는 듀티를 갖는 PWM 신호를 발생하여 스위칭 소자(20)의 온/오프를 제어하게 된다.

스위칭 소자(20)가 턴온이 될 경우에, 전원(B+)에 의한 전류가 솔레노이드 밸브(30)를 거쳐 검출 저항(R)에 인가되고, 설정된 양만큼의 개도량이 결정되어 솔레노이드 밸브의 개폐 동작이 이루어진다. 그리고 스위칭 소자(20)가 오프가 될 경우에는, 프리 휠링 다이오드(D)(free wheeling diode) 동작에 의해 솔레노이드 밸브(30)로 전류 공급이 계속해서 이루어진다.

이때, 솔레노이드 밸브(30)에 인가되는 전류의 양이 설정된 개도량을 유지할 수 있는 적절한 양인지를 판정하기 위한 즉, 전압의 보상 작용을 실행 할 수 있도록 하기 위하여, 전류 검출부(40)는 솔레노이드 밸브(30)의 타단과 접지단 사이에 배치된 검출 저항(R)의 양단 전압으로 전류량을 검출하여 마이컴(10)에 제공한다.

전류 검출부(40)로부터 출력 전류를 입력받은 마이컴(10)은 적정량의 전류가 솔레노이드 밸브(L)에 인가되고 있는지를 판단하고, 적정량의 전류가 인가되지 않을 경우엔 PWM 신호의 듀티를 변화시켜 구동 전류의 보상 동작을 실행하여 정확한 솔레노이드 밸브(30)의 동작이 이루질 수 있도록 한다.

여기서, 스위칭 소자(20)가 온 상태인 경우 검출 저항(R)에서 검출된 전류량은 솔레노이드 밸브(30)에 흐르는 전류량과 같으나, 스위칭 소자(20)가 오프 상태인 경우 솔레노이드 밸브(30)에 흐르는 전류량은 다이오드(D)에 흐르는 전류량과 같다.

그러나, 종래의 솔레노이드 밸브 구동 장치는 단순히 PWM 제어를 통해서만 솔레노이드 밸브를 구동시키기 때문에 운전자가 주행 중인 도로 상태에 따른 임의 설정이 불가능하다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로서, 운전자의 입력에 따라 솔레노이드 밸브에 공급되는 전류를 가변시킬 수 있는 장치를 제공하여 운전자에게 솔레노이드 밸브를 제어할 수 있게 함으로써, 운전자는 주행 중인 도로 상태에 맞게 임의로 차량을 제어하여 승차감을 향상시킬 있는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 솔레노이드 밸브 구동 장치에 있어서, PWM 신호를 입력받아 스위칭 동작하고, 상기 스위칭 동작에 따라 상기 솔레노이드 밸브에 전류를 공급하는 제 1 스위칭부와, 상기 솔레노이드 밸브에 인가되는 전류의 량을 조절하는 전류 조절부와, 상기 솔레노이드 밸브의 구동을 제어하기 위한 제어키를 구비한 키 입력부와, 상기 PWM 신호를 제 1 스위칭부에 제공하고, 상기 제어키의 조작에 따라 상기 솔레노이드 밸브에 공급될 전류량을 제어하기 위한 스위칭 신호를 발생시키는 마이컴과, 상기 스위칭 신호에 의거하여 상기 솔레노이드 밸브를 상기 전류 조절부에 연결시키거나 상기 제 1 스위칭부에 연결시키는 제 2 스위칭부를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 자명하다 할 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 구동 장치를 도시한 회로도이다.

도 2를 참조하면, 솔레노이드 밸브 구동 장치는, PWM 신호를 입력받아 스위칭 동작하고, 스위칭 동작에 따라 솔레노이드 밸브(150)에 전류를 공급하는 제 1 스위칭부와(100), 솔레노이드 밸브(150)에 전류를 공급하며 서로 다른 값을 갖는 적어도 둘 이상의 저항(R1, R2, R3)들이 병렬 구성된 전류 조절부(110)와, 솔레노이드 밸브(150)의 구동을 제어하기 위한 제어키를 구비한 키 입력부(120)와, PWM 신호를 제 1 스위칭부(100)에 제공하고, 제어키의 조작에 따라 솔레노이드 밸브(150)에 공급될 전류량을 제어하기 위한 스위칭 신호를 발생시키는 마이컴(130)과, 스위칭 신호에 의거하여 솔레노이드 밸브(150)를 전류 조절부(110) 중 어느 하나의 저항 또는 제 1 스위칭부(100)에 연결시키는 제 2 스위칭부(140)와, 솔레노이드 밸브(150)와 접지단 사이에 연결된 검출 저항(R)과, 검출 저항(R)에 인가되는 전압을 해당 전류 값으로 검출하는 전류 검출부(160)와, 솔레노이드 밸브(150)와 병렬로 연결된 프리 휠링(free wheeling) 다이오드(D)를 포함한다.

이때, 제 2 스위칭부(140)의 동작에 따라 제 1 스위칭부(100)의 소스 단①은 제 2 스위칭부(140)와 연결되며, 제 1 스위칭부(100)는 드레인 단을 통해 전원(B+)을 공급받는다.

전류 조절부(110)를 구성하고 있는 각각의 저항(R1, R2, R3)은 일단으로 전원(B+)을 공급받으며, 저항(R1, R2, R3)들의 타단②, ③, ④ 중 어느 하나의 타단은 제 2 스위칭부(140)의 동작에 따라 솔레노이드 밸브(150)와 연결되어 솔레노이드 밸브(150)에 전류를 공급한다.

다시 말해서, 제 2 스위칭부(140)의 스위칭 동작에 따라 제 1 스위칭부(100)의 소스 단①, 저항(R1, R2, R3)들의 타단②, ③, ④ 중 어느 하나와 솔레노이드 밸브(150)는 연결되고, 이에 따라 솔레노이드 밸브(150)에는 서로 다른 전류가 공급된다.

예를 들어 사용자가 키 입력부(120)의 제어키를 자동으로 설정하면, 마이컴(140)은 키 입력부(120)의 제어키 동작에 따른 신호를 입력받은 후 제 2 스위칭부(140)가 제 1 스위칭부(100)의 드레인 단①에 연결시키기 위한 스위칭 신호를 제공한다. 이후, 사용자가 키 입력부(120)의 제어키를 수동으로 설정하면, 마이컴(130)은 키 입력부(120)의 제어키 동작에 따른 신호를 입력받은 후 제 2 스위칭부(140)가 전류 조절부(100)의 저항들(R1, R2, R3) 중 어느 하나와 연결시키기 위한 스위칭 신호를 제공한다. 이와 같이 마이컴(130)에서 제공된 스위칭 신호에 따라 제 2 스위칭부(140)는 스위칭 동작하여 제 1 스위칭부(100) 또는 전류 조절부(110)의 어느 하나의 저항과 연결된다.

전류 조절부(110)를 구성하고 있는 저항들(R1, R2, R3)은 서로 다른 값을 갖으며, 저항 값에 따라 서로 다른 전류를 솔레노이드 밸브(150)에 공급하게 된다. 일반적으로, 저항 R3의 값은 저항 R1의 두배의 값을 갖는다.

만약 사용자가 차체를 하드(hard)하게 고정시키기 위해 키 입력부(120)를 통해 제어키를 입력하면, 마이컴(130)은 사용자의 제어키 조작에 응답하여 스위칭 신호를 제 2 스위칭부(140)에 제공한다.

이에 따라 제 2 스위칭부(140)는 저항 R1의 타단④와 스위칭되어 솔레노이드밸브(150)와 저항 R3의 타단④를 연결시키며, 솔레노이드 밸브(150)는 저항 R3에 의해 작은 전류가 공급받기 때문에 차체는 고정되게 된다.

이와 같이 본 발명에서는 바람직한 실시 예로서 전류 조절부(110)를 세 개의 저항으로 구성된 것을 예로 들었지만, 솔레노이드 밸브(150)의 정밀한 제어를 위해 다수 개의 저항을 병렬로 구성할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 운전자의 입력에 따라 솔레노이드 밸브에 공급되는 전류를 가변시킬 수 있는 장치를 제공하여 운전자에게 솔레노이드 밸브를 제어할 수 있게 함으로써, 운전자는 주행 중인 도로 상태에 맞게 임의로 차량을 제어하여 승차감을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 종래 솔레노이드 밸브 구동 장치를 도시한 회로도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

100 : 제 1 스위칭부 110 : 전류 조절부

120 : 키 입력부 130 : 마이컴

140 : 제 2 스위칭부 150 : 솔레노이드 밸브

160 : 전류 검출부

Claims

솔레노이드 밸브 구동 장치에 있어서,

PWM 신호를 입력받아 스위칭 동작하고, 상기 스위칭 동작에 따라 상기 솔레노이드 밸브에 전류를 공급하는 제 1 스위칭부와,

상기 솔레노이드 밸브에 인가되는 전류의 량을 조절하는 전류 조절부와,

상기 솔레노이드 밸브의 구동을 제어하기 위한 제어키를 구비한 키 입력부와,

상기 PWM 신호를 제 1 스위칭부에 제공하고, 상기 제어키의 조작에 따라 상기 솔레노이드 밸브에 공급될 전류량을 제어하기 위한 스위칭 신호를 발생시키는 마이컴과,

상기 스위칭 신호에 의거하여 상기 솔레노이드 밸브를 상기 전류 조절부에 연결시키거나 상기 제 1 스위칭부에 연결시키는 제 2 스위칭부

를 포함하는 솔레노이드 밸브 구동 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전류 조절부는, 서로 다른 값을 갖는 적어도 둘 이상의 저항들이 병렬 구성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 구동 장치.