KR20060031227A - 솔레노이드 구동회로 및 에러진단 방법 - Google Patents

솔레노이드 구동회로 및 에러진단 방법 Download PDF

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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.

Description

솔레노이드 구동회로 및 에러진단 방법{CIRCUIT FOR DRIVING SOLENOID AND METHOD FOR DETECTING ERROR THEREOF}
도 1은 종래 솔레노이드 구동회로 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 솔레노이드 구동회로 구성도,
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 솔레노이드 에러 검출부 블록 구성도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 솔레노이드 에러 검출 판단 테이블 구성도.
<도면의 주요 부호에 대한 간략한 설명>
200 : MCU 202 : 솔레노이드 에러 검출부
204 : 전류 검출부 206 : 전원부
208 : 솔레노이드 or 모터 210 : shunt 저항
212 : 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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 솔레노이드 구동회로를 도시한 것이다. 이하 상기 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims (3)

  1. 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 MCU
    를 포함하는 솔레노이드 구동회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 솔레노이드 에러 검출부는,
    상기 솔레노이드 전압을 제너 전압으로 안정화시켜 출력하는 제너 다이오드 와,
    상기 제너 다이오드와 MCU로부터의 제어신호를 입력으로 하여 솔레노이드 에러 검출신호를 발생시키는 노아 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동회로.
  3. 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 단계
    를 포함하는 솔레노이드 에러진단 방법.
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