KR20110072874A - Apparatus for detecting fail of a solenoid valve driver - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 솔레노이드 밸브 구동부의 고장 검출회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안티락브레이크 시스템(ABS: Anti-lock Brake System)이나 차량 자세제어 시스템(ESP: Electronic Stability Program) 등에 사용되는 솔레노이드 밸브를 구동하는 구동부의 고장을 검출하는 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a failure detection circuit of a solenoid valve driving unit, and more particularly, to a solenoid valve used in an anti-lock brake system (ABS) or an electronic stability program (ESP). A circuit for detecting a failure of the drive unit.
최근의 차량에는 주행 안정성 향상 및 제동 안정성을 위하여 다양한 장치가 설치된다. 이러한 다양한 장치로서 차량의 브레이크 동작시 휠의 슬립을 방지하기 위한 안티락브레이크 시스템(ABS: Anti-lock Brake System), 차량의 출발 또는 가속시 휠의 슬립을 방지하기 위한 충돌제어시스템(TCS: Traction Control System) 및 ABS와 TCS 계통을 통합 제어하여 차량을 안정시키는 차량 자세제어 시스템(ESP: Electronic Stability Program) 등이 있다.Recently, various vehicles are installed to improve driving stability and braking stability. As such various devices, an anti-lock brake system (ABS) for preventing wheel slip during brake operation of a vehicle and a collision control system (TCS: Traction for preventing wheel slip during start or acceleration of the vehicle) Control System (ESP) and Electronic Stability Program (ESP) to stabilize the vehicle by integrating ABS and TCS systems.
이러한 ABS, TCS, ESP 등의 시스템에는 솔레노이드 밸브가 구비되는 바, 일 반적인 솔레노이드 밸브 구동부는 도 1에 도시된 바와 같다.The system such as ABS, TCS, ESP is provided with a solenoid valve, the general solenoid valve driving unit is shown in FIG.
도 1은 일반적인 솔레노이드 밸브 구동부의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a general solenoid valve driving unit.
솔레노이드 밸브 구동부는 차지펌프 IC(11)와, 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)와, 솔레노이드 코일(13)과, 솔레노이드 밸브 구동FET(14)와, 역전압 방지 다이오드(15)를 포함하여 구성된다.The solenoid valve driving unit includes a
솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 턴오프되면, 솔레노이드 코일(13)의 축전전압이 방전되기 때문에 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 소스(source) 단이 로우 레벨이 된다. When the solenoid
한편, 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 턴온되면 역전압 방지 다이오드(15)와 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 드레인(drain) 단과 소스(source) 단, 솔레노이드 코일(13) 및 솔레노이드 밸브 구동FET(14)의 드레인(drain) 단과 소스(source) 단을 통해 전류가 흐르고, 솔레노이드 코일(13)에 전류가 축적된다. 이로써, 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 소스(source) 단이 하이 레벨이 된다.On the other hand, when the solenoid valve driving FET 14 is turned on, the drain and source stages, the
종래에는 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 정상 여부를 판단하기 위해, 마이크로제어유닛(MCU)이 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 소스 단을 모니터링한다. 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 턴오프될 때 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 소스 단이 로우 레벨이 되고, 솔레노이드 밸브 구동FET(12)가 턴온될 때 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 소스 단이 하이 레벨이 될 경우, 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 정상 상태인 것으로 판단한다.Conventionally, in order to determine whether the solenoid valve
그러나, 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 턴온 또는 턴오프될 때, 상술한 바 와 같이 동작하지 않을 경우 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 비정상 상태인 것으로 판단하여 페일 세이프(failsafe)를 구동시킨다.However, when the solenoid valve driving FET 14 is turned on or turned off, it is determined that the solenoid valve power supply FET 12 is in an abnormal state when the solenoid valve driving FET 14 does not operate as described above to drive a failsafe.
그러나, 솔레노이드 코일은 온도에 따라 저항값이 달라지기 때문에 온도에 따라 동일 전압 하에서 회로에 흐르는 전류값이 달라지고, 이로 인해 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 턴온 또는 턴오프될 때 정상적인 전압 레인지를 벗어나는 경우가 발생하게 된다. 솔레노이드 밸브 전원공급FET가 정상 상태임에도 불구하고 마이크로제어유닛이 비정상인 것으로 오판하여 페일 세이프(failsafe)를 구동시키는 문제점이 있다.However, since the solenoid coil has a resistance value depending on the temperature, the current value flowing in the circuit under the same voltage varies according to the temperature, which causes the solenoid
이 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이발명의 목적은 솔레노이드 밸브 전원공급FET와 솔레노이드 밸브 구동FET의 정상 여부를 판단하는 회로를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a circuit for determining whether the solenoid valve power supply FET and the solenoid valve driving FET is normal.
이 발명의 다른 목적은 솔레노이드 코일의 저항값이 변하더라도 솔레노이드 밸브 전원공급FET와 솔레노이드 밸브 구동FET의 정상 여부를 정확하게 판단하는 회로를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a circuit for accurately determining whether the solenoid valve power supply FET and the solenoid valve driving FET are normal even if the resistance value of the solenoid coil is changed.
상기와 같은 목적을 이루기 위한 이 발명에 따른 솔레노이드 밸브 구동부의 고장 검출회로는, 솔레노이드 밸브 전원공급FET의 드레인 단 전압을 검출하기 위한 제1저항과,The failure detection circuit of the solenoid valve driving unit according to the present invention for achieving the above object includes a first resistor for detecting the drain terminal voltage of the solenoid valve power supply FET;
상기 솔레노이드 밸브 전원공급FET의 소스 단 전압을 검출하기 위한 제2저항과,A second resistor for detecting a source terminal voltage of the solenoid valve power supply FET;
상기 솔레노이드 밸브 전원공급FET의 드레인 단 전압과 상기 솔레노이드 밸브 전원공급FET의 소스 단 전압을 비교하는 제1비교기와,A first comparator for comparing the drain terminal voltage of the solenoid valve power supply FET with the source terminal voltage of the solenoid valve power supply FET;
상기 솔레노이드 밸브 전원공급FET의 소스 단 전압과 기준전압을 비교하는 제2비교기와,A second comparator for comparing a source terminal voltage and a reference voltage of the solenoid valve power supply FET;
상기 솔레노이드 밸브 전원공급FET와 상기 솔레노이드 밸브 구동FET를 각각 턴온 또는 턴오프한 상태에서 상기 제1비교기의 출력값과 상기 제2비교기의 출력값을 입력받아 상기 솔레노이드 밸브 전원공급FET와 상기 솔레노이드 밸브 구동FET의 고장 여부를 판단하는 마이크로제어유닛을 포함한 것을 특징으로 한다.When the solenoid valve power supply FET and the solenoid valve driving FET are turned on or off, respectively, an output value of the first comparator and an output value of the second comparator are input to receive the solenoid valve power supply FET and the solenoid valve driving FET. Characterized in that it comprises a micro control unit for determining whether or not a failure.
이상과 같이 이 발명에 따르면 차량의 ABS, TCS, ESP 등과 같은 시스템에 사용되는 솔레노이드 밸브 구동부의 솔레노이드 밸브 전원공급FET 및 솔레노이드 밸브 구동FET의 고장 여부를 정확하게 검출할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the solenoid valve power supply FET and the solenoid valve driving FET of the solenoid valve driving unit used in a system such as ABS, TCS, ESP, etc. of the vehicle can be accurately detected.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 이 발명에 따른 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment according to the present invention.
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 구동부의 고장 검출회로의 구성 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a failure detection circuit of a solenoid valve driving unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
이 발명에 따른 솔레노이드 밸브 구동부의 고장 검출회로는, 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 드레인 단 전압을 검출하기 위한 저항(R3)과, 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 소스 단 전압을 검출하기 위한 저항(R2)과, 솔레노이드 밸브 전원공급FET의 드레인 단 전압과 솔레노이드 밸브 전원공급FET의 소스 단 전압을 비교하는 제1비교기(21)와, 솔레노이드 밸브 전원공급FET의 소스 단 전압과 기준전압을 비교하는 제2비교기(22)와, 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)와 솔레노이드 밸브 구동FET(14)를 각각 턴온 또는 턴오프한 상태에서의 제1비교기(21)의 출력값과 제2비교기(22)의 출력값을 이용하여 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)와 솔레노이드 밸브 구동FET(14)의 고장 여부를 판단하는 마이크로제어유닛(23)을 포함한다.The fault detection circuit of the solenoid valve driving unit according to the present invention includes a resistor R3 for detecting the drain stage voltage of the solenoid valve
아울러, 이 발명에 따른 솔레노이드 밸브 구동부의 고장 검출회로는, 일단이 구동전압(VCC)에 연결되고, 타단이 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 소스 단에 연결된 저항(R1)을 더 포함하여, 구동전압(VCC)이 저항(R1)과 솔레노이드 코일의 저항값에 의해 분압되고, 그 분압된 전압이 상기 마이크로제어유닛(23)에 제공된다.In addition, the failure detection circuit of the solenoid valve driving unit according to the present invention further includes a resistor R1 having one end connected to the driving voltage VCC and the other end connected to the source terminal of the solenoid valve
마이크로제어유닛(23)은 그 분압 전압에 따라 솔레노이드 코일의 저항값을 구하고, 솔레노이드 코일의 저항값에 따른 제어값을 적용하여 정밀한 제어가 가능하다. 여기서 마이크로제어유닛(23)은 솔레노이드 코일의 저항값에 따라 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)와 솔레노이드 밸브 구동FET(14)의 스위칭신호의 듀티비를 변화시켜 솔레노이드 밸브 구동부에 흐르는 전류를 일정하게 맞출 수 있다.The
마이크로제어유닛(23)은 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)와 솔레노이드 밸브 구동FET(14)를 각각 턴온 또는 턴오프시키고, 제1비교기(21)와 제2비교기(22)의 출력값을 입력받아 그로부터 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)와 솔레노이드 밸브 구동FET(14)의 고장 여부를 판단한다.The
각 FET의 턴온/턴오프 상태별로 두 비교기의 출력값에 따른 고장여부 판단 테이블은 아래의 표 1과 같다.Table 1 shows the failure determination table according to the output values of the two comparators for each turn-on / turn-off state of each FET.
예컨대, 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 턴온되고 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 턴오프되면, 솔레노이드 밸브 구동부가 정상일 경우에는 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 내부 저항값에 의해 솔레노이브 밸브 전원공급FET(12)의 드레인 단 전압이 소스 단 전압보다 높다. 이 경우, 제1비교기(21)는 하이 레벨을 출력하고 제2비교기(22)는 로우 레벨을 출력하여야 정상이다.For example, when the solenoid valve power supply FET 12 is turned on and the solenoid valve drive FET 14 is turned off, the solenoid valve is driven by the internal resistance of the solenoid valve
그러나, 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 오픈(open)된 경우, 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 턴온되고 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 턴오프되면 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)의 드레인 단 전압이 낮아지면서 제1비교기(21)와 제2비교기(22)가 모두 로우 레벨을 출력하게 된다.However, when the solenoid valve power supply FET 12 is open, when the solenoid valve power supply FET 12 is turned on and the solenoid valve drive FET 14 is turned off, the drain of the solenoid valve power supply FET 12 is turned off. However, as the voltage decreases, both the
따라서, 마이크로제어유닛(23)은 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 턴온되고 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 턴오프된 상태에서, 제1비교기(21)의 출력신호가 하이 레벨이고 제2비교기(22)의 출력신호가 로우 레벨이면 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 정상 상태인 것으로 판정하고, 제1비교기(21)와 제2비교기(22)의 출력신호가 모두 로우 레벨이면 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 고장(오픈) 상태인 것으로 판정한다.Accordingly, the
이와 마찬가지로 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)와 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 모두 턴온된 상태에서, 제1비교기(21)의 출력신호가 하이 레벨이고 제2비교기(22)의 출력신호가 로우 레벨이면 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)와 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 정상 상태인 것으로 판정한다. 그러나, 제1비교기(21)와 제2비교기(22)의 출력신호가 모두 로우 레벨이면 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 고장(오픈) 상태인 것으로 판정하고, 제1비교기(21)와 제2비교기(22)의 출력신호가 모두 하이 레벨이면 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 고장(쇼트) 상태인 것으로 판정한다.Similarly, when both the solenoid valve
또한, 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 턴오프되고 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 턴온된 상태에서, 제1비교기(21)의 출력신호가 로우 레벨이고 제2비교기(22)의 출력신호가 하이 레벨이면 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 정상 상태인 것으로 판정한다. 그러나, 제1비교기(21)의 출력신호가 하이 레벨이고 제2비교기(22)의 출력신호가 로우 레벨이면 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 고장(쇼트) 상태인 것으로 판정한다.In addition, when the solenoid valve power supply FET 12 is turned off and the solenoid valve driving FET 14 is turned on, the output signal of the
또한, 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)와 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 모두 턴오프된 상태에서, 제1비교기(21)의 출력신호가 로우 레벨이고 제2비교기(22)의 출력신호가 하이 레벨이면 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 정상 상태인 것으로 판정한다. 그러나, 제1비교기(21)와 제2비교기(22)의 출력신호가 모두 하이 레벨이면 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)가 고장(쇼트) 상태인 것으로 판정한다.In addition, when both the solenoid valve
마이크로제어유닛(23)은 솔레노이드 밸브 전원공급FET(12)와 솔레노이드 밸브 구동FET(14)가 고장 상태로 판정되면, 솔레노이드 밸브로 공급되는 전원이 차단되면서 시스템에 오류가 발생했음을 알리고 페일세이프(failsafe)를 구동하며, 이를 외부로 알려줌으로써 운전자가 차량에 대해 적절한 정비를 받을 수 있도록 한다.When the solenoid valve
도 1은 일반적인 솔레노이드 밸브 구동부의 구성도,1 is a configuration diagram of a typical solenoid valve driving unit,
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 솔레노이드 밸브 구동부의 고장 검출회로의 구성 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a failure detection circuit of a solenoid valve driving unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
21 : 제1비교기 22 : 제2비교기21: first comparator 22: second comparator
23 : 마이크로제어유닛23: micro control unit
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |