KR20190037563A - Apparatus for controlling of solenoid valve - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for controlling a solenoid valve, which comprises: a solenoid valve of which a damping force is controlled by an applied current; a switch unit having a first switch accessed between one terminal of the solenoid valve and a power terminal and a second switch accessed between the other terminal of the solenoid valve and a ground connection terminal to control the current applied to the solenoid valve; and a control unit discriminately controlling switching of the first switch and the second switch to control consumption velocity of a counter electromotive force generated in the solenoid valve.

Description

솔레노이드 밸브의 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING OF SOLENOID VALVE}[0001] APPARATUS FOR CONTROLLING OF SOLENOID VALVE [0002]

본 발명은 솔레노이드 밸브의 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 솔레노이드 밸브의 전류를 제어하는 솔레노이드 밸브의 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solenoid valve control apparatus, and more particularly, to a solenoid valve control apparatus for controlling a current of a solenoid valve.

일반적으로 자동차에 설치되는 서스펜션은 노면에서 전달되는 충격을 흡수하여 승차감을 향상시키거나 노면에 요철이 있을 경우에도 타이어의 접지력을 향상시켜 구동력 및 제동력을 확보하는 역할을 한다. 특히, 현재 출시되는 차량은 운전자의 안전 및 운전 편의를 위하여, 차량의 상태에 따라 핸들 조타 및 바퀴의 상하 진동을 적절하게 조절할 수 있는 연속댐핑제어(Continuous Damping Control; 이하 "CDC"라 함) 시스템을 탑재하고 있다.Generally, a suspension installed in an automobile absorbs impact transmitted from a road surface to improve ride quality, and also improves the tractive force of a tire when there is unevenness on the road surface, thereby securing a driving force and a braking force. Particularly, the presently released vehicle has a continuous damping control (hereinafter referred to as "CDC ") system (hereinafter referred to as " CDC ") system which can appropriately adjust steering wheel steering and vertical vibration of a wheel, .

CDC 시스템은 현가장치 중 하나로서, 차량에 장착된 4륜 댐퍼(Damper)의 감쇠력을 독립적으로 제어함으로써 주행 안정성 및 승차감을 향상시킨다. 이러한 CDC 시스템은 각 차륜의 상단에 부착된 상/하 가속도 센서를 이용하여 각각의 차륜의 거동을 측정하고 각각의 차륜을 독립적으로 제어한다. 또한, 차속 센서와 조향각 센서의 신호를 기준으로 운전자의 급조향 거동을 판단하여 각각의 차륜의 댐퍼 감쇠력을 제어한다. 이로써, 차량이 불규칙한 노면을 주행할 때 타이어 접지면에서의 수직 하중이 적절한 수준으로 유지되고, 선회, 제동, 구동시의 차량의 안정성이 확보된다. 아울러, 차량의 주행중에 발생되는 노면의 불규칙한 압력을 효과적으로 차단함으로써 승객에게 안락한 승차감과 운전 편의성을 제공해 준다.The CDC system is one of the suspension systems, and improves driving stability and ride comfort by independently controlling the damping force of a four-wheel damper mounted on the vehicle. The CDC system measures the behavior of each wheel by using an up / down acceleration sensor attached to the upper end of each wheel, and independently controls each wheel. The damper damping force of each wheel is controlled by judging the steep steering behavior of the driver based on the signals of the vehicle speed sensor and the steering angle sensor. Thereby, when the vehicle runs on an irregular road surface, the vertical load on the tire ground plane is maintained at an appropriate level, and stability of the vehicle at the time of turning, braking, and driving is secured. In addition, it effectively blocks the irregular pressure of the road surface generated during the running of the vehicle, thereby providing a comfortable ride and driving convenience to the passenger.

일반적인 CDC 댐퍼 솔레노이드 밸브 구동 회로는 CDC 댐퍼 솔레노이드 밸브로 인가되는 전류를 제어하기 위한 HS FET(High Side Field Effect Transistor) 및 LS FET(Low Side Field Effect Transistor)을 포함한다. 솔레노이드 밸브에 전류가 흐르던 상태에서 솔레노이드 밸브의 감쇠력 제어를 위해 LS FET을 OFF 시켜 솔레노이드 밸브에 흐르는 전류를 0[A]로 제어하고자 할 경우, LS FET의 OFF에 의해 솔레노이드 밸브의 인덕터에는 매우 큰 역기전력이 발생하며, 인덕터에 발생한 역기전력은 솔레노이드 밸브에 흐르는 전류가 0[A]로 도달하는 시간을 지연시키기 때문에, 역기전력에 대한 소모 시간은 솔레노이드 밸브의 응답성을 결정하게 된다.A typical CDC damper solenoid valve drive circuit includes an HS FET (High Side Field Effect Transistor) and an LS FET (Low Side Field Effect Transistor) for controlling the current applied to the CDC damper solenoid valve. When the LS FET is turned off to control the damping force of the solenoid valve while current is flowing through the solenoid valve, the current flowing through the solenoid valve is controlled to 0 [A], the inductance of the solenoid valve is very large due to the OFF of the LS FET. And the counter electromotive force generated in the inductor delays the time at which the current flowing through the solenoid valve reaches 0 [A], so the consumption time for the counter electromotive force determines the responsiveness of the solenoid valve.

CDC 댐퍼 솔레노이드 밸브의 역기전력의 소모 속도와 관련한 솔레노이드 밸브의 구동 방식은 HS FET 및 LS FET에 대한 제어장치의 제어 방식에 따라 도 1에 도시된 Slow-Decay 방식과, 도 2에 도시된 Fast-Decay 방식으로 구분될 수 있다. 솔레노이드 밸브의 감쇠력 제어를 위해 LS FET을 OFF시키는 경우, 도 1의 Slow-Decay 방식에서 솔레노이드 밸브의 역기전력은 도 1의 전류 경로에 따라 비교적 늦은 속도로 소모되고, 도 2의 Fast-Decay 방식에서 솔레노이드 밸브의 역기전력은 도 2의 전류 경로에 따라 비교적 빠른 속도로 소모된다.The driving method of the solenoid valve in relation to the consumption speed of the counter electromotive force of the CDC damper solenoid valve is the Slow-Decay method shown in FIG. 1 and the Fast-Decay method shown in FIG. 2 according to the control method of the control device for the HS FET and LS FET. . ≪ / RTI > When the LS FET is turned off to control the damping force of the solenoid valve, the counter electromotive force of the solenoid valve in the slow decay system of FIG. 1 is consumed at a relatively low speed according to the current path of FIG. 1, The back electromotive force of the valve is consumed at a relatively high speed according to the current path of FIG.

역기전력의 소모 속도는 CDC 댐퍼의 응답 성능과 CDC 댐퍼 솔레노이드 밸브 구동 회로의 발열 특성과 관련된다. 역기전력의 소모 속도를 증가시키면 CDC 댐퍼의 응답 성능은 향상되지만 CDC 댐퍼 솔레노이드 밸브 구동 회로의 발열로 인한 Thermal Shutdown 문제가 발생할 수 있고(이에 따라, 발열 특성 개선을 위한 추가적인 방열 설계, 및 스위칭 타임의 제한적인 FET 사용으로 인한 EMC 열화와 같은 부수적인 문제가 파생된다), 역기전력의 소모 속도를 감소시키면 CDC 댐퍼 솔레노이드 밸브 구동 회로의 발열 문제는 해소될 수 있으나 CDC 댐퍼의 응답 성능은 저하되게 될 수 있으며, 제어장치에서 LS FET에 대한 듀티 하한값 제한이 있을 경우 저전류 제어가 불가능한 문제점도 발생한다.The consumption rate of counter electromotive force is related to the response performance of the CDC damper and the heating characteristics of the driving circuit of the CDC damper solenoid valve. Increasing the consumption speed of the back electromotive force improves the response performance of the CDC damper, but may cause a thermal shutdown problem due to the heat generated by the driving circuit of the CDC damper solenoid valve (thus, an additional heat dissipation design for improving the heat generating characteristic, The problem of heat dissipation of the CDC damper solenoid valve driving circuit can be solved, but the response performance of the CDC damper may be reduced, If the control device has a duty lower limit value for the LS FET, there is a problem that the low current control is impossible.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0917557호(2009.09.16. 공고)에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0917557 (published on September 16, 2009).

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 CDC 댐퍼 솔레노이드 밸브 구동 회로 제어 토폴로지를 통해 역기전력의 소모 속도를 능동적으로 조절함으로써 CDC 댐퍼의 응답 성능을 개선함과 동시에 구동 회로의 발열 문제를 저감시키고, 구동 회로의 발열이 발생하는 경우라도 별도의 방열 설계 없이 온도 적응형 보호 로직만을 통해 발열을 억제하는 솔레노이드 밸브의 제어 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to improve the response performance of the CDC damper by actively controlling the consumption speed of the counter electromotive force through the control topology of one CDC damper solenoid valve driving circuit And to provide a control apparatus for a solenoid valve that suppresses heat generation through only a temperature adaptive protection logic without requiring a separate heat dissipation design even if heat generation of a drive circuit occurs.

본 발명의 일 측면에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치는 인가되는 전류에 의해 감쇠력이 제어되는 솔레노이드 밸브, 상기 솔레노이드 밸브의 일 단자와 전원 단자 사이에 접속되는 제1 스위치, 및 상기 솔레노이드 밸브의 타 단자와 접지 단자 사이에 접속되는 제2 스위치를 포함하여 상기 솔레노이드 밸브로 인가되는 전류를 제어하는 스위치부, 및 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 스위칭을 차별적으로 제어하여 상기 솔레노이드 밸브에서 발생하는 역기전력의 소모 속도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A control device of a solenoid valve according to an aspect of the present invention includes a solenoid valve having a damping force controlled by an applied current, a first switch connected between a terminal of the solenoid valve and a power terminal, And a second switch connected between the ground terminals, for controlling a current applied to the solenoid valve, and a control unit for controlling the switching of the first switch and the second switch differentially to control the amount of back electromotive force generated in the solenoid valve And a control unit for controlling the consumption rate.

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 각각 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하는 PWM 제어 모드를 통해 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 스위칭을 차별적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit differentially controls the switching of the first switch and the second switch through a PWM control mode in which PWM (Pulse Width Modulation) control is performed on the first switch and the second switch, respectively .

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치로 인가되는 각 PWM 제어신호의 주파수 및 듀티 중 하나 이상을 상호 상이한 값으로 설정하여 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 스위칭을 차별적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit sets at least one of the frequency and the duty of each PWM control signal applied to the first switch and the second switch to different values, thereby switching the first switch and the second switch And the control is differentiated.

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 역기전력의 소모 속도를 감소시키는 Slow-Decay 모드와, 상기 역기전력의 소모 속도를 증가시키는 Fast-Decay 모드로 구분하여 상기 역기전력의 소모 속도를 조절하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the controller controls the consumption rate of the counter electromotive force by dividing the mode into a slow-decay mode for reducing the consumption speed of the counter electromotive force and a fast-decay mode for increasing the consumption speed of the counter electromotive force.

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 제1 스위치를 PWM ON 시키고 상기 제2 스위치가 PWM OFF 시킴으로써 상기 Slow-Decay 모드에 따라 상기 역기전력이 소모되도록 제어하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 모두 PWM OFF 시킴으로써 상기 Fast-Decay 모드에 따라 상기 역기전력이 소모되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the controller controls the first switch to be PWM-ON and the second switch to turn OFF the PWM so that the counter electromotive force is consumed in accordance with the Slow-Decay mode, and both the first switch and the second switch And turning off the PWM so that the counter electromotive force is consumed according to the Fast-Decay mode.

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 제1 스위치로 인가되는 PWM 제어신호의 주파수를, 상기 제2 스위치로 인가되는 PWM 제어신호의 주파수보다 낮은 값으로 설정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit sets the frequency of the PWM control signal applied to the first switch to a value lower than the frequency of the PWM control signal applied to the second switch.

본 발명은 상기 스위치부의 온도를 검출하는 온도 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 온도 감지부에 의해 검출된 온도가 미리 설정된 제1 기준온도를 초과하는 경우, 상기 제1 스위치로 High-Level 제어신호를 인가하고 상기 제2 스위치를 PWM 제어하는 온도 적응형 보호 모드로 진입하여 상기 역기전력의 소모 속도를 감소시키는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes a temperature sensing unit for sensing the temperature of the switch unit, wherein when the temperature detected by the temperature sensing unit exceeds a preset first reference temperature, the high-level Adaptive protection mode in which the control signal is applied and the second switch is PWM-controlled to reduce the consumption speed of the counter electromotive force.

본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 온도 적응형 보호 모드로 진입한 후, 상기 온도 감지부에 의해 검출된 온도가 미리 설정된 제2 기준온도 이하로 도달한 경우, 상기 PWM 제어 모드로 진입하되, 상기 제2 기준온도는 상기 제1 기준온도 미만인 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the temperature detected by the temperature sensing unit reaches a predetermined second reference temperature or lower after entering the temperature adaptive protection mode, the control unit enters the PWM control mode, And the second reference temperature is less than the first reference temperature.

본 발명에 있어 상기 솔레노이드 밸브는 CDC(Continuous Damping Control) 댐퍼 솔레노이드 밸브이고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 각각 FET(Field Effect Transistor)이며, 상기 역기전력에 의해 발생하는 전류의 경로를 형성하는 제1 다이오드 및 제2 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the solenoid valve is a CDC (Continuous Damping Control) damper solenoid valve, and the first switch and the second switch are respectively FETs (Field Effect Transistors), and forms a path of current generated by the counter electromotive force And further comprising a first diode and a second diode.

본 발명의 일 측면에 따르면, CDC 댐퍼 솔레노이드 밸브 구동 회로의 각 스위치를 각각 다른 PWM 주파수를 갖는 PWM 제어신호를 통해 제어하는 이종 주파수 제어 방법을 채용함으로써 CDC 댐퍼의 응답 성능을 개선하고 저전류 제어의 한계성을 극복함과 동시에, 구동 회로의 발열 문제를 저감시키고 EMC 특성을 개선하는 효과를 달성할 수 있다.According to an aspect of the present invention, by adopting a heterogeneous frequency control method in which each switch of the CDC damper solenoid valve driving circuit is controlled through PWM control signals having different PWM frequencies, the response performance of the CDC damper is improved, It is possible to overcome the limitations and reduce the heat generation problem of the drive circuit and to improve the EMC characteristic.

도 1은 종래의 Slow-Decay 솔레노이드 밸브의 구동 방식을 설명하기 위한 예시 회로도이다.
도 2는 종래의 Fast-Decay 솔레노이드 밸브의 구동 방식을 설명하기 위한 예시 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치를 설명하기 위한 예시 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치에서 제1 스위치 및 제2 스위치로 각각 인가되는 PWM 제어신호를 도시한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치에서 PWM 제어 모드에 따른 정상 동작 시의 전류 흐름을 도시한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치에서 Slow-Decay 모드에 따라 역기전력이 소모되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치에서 Fast-Decay 모드에 따라 역기전력이 소모되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치에서 온도 적응형 보호 모드에 따라 역기전력이 소모되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치에서 역기전력이 소모되는 시간을 Slow-Decay 모드 및 Fast-Decay 모드와 대비하여 도시한 예시도이다.1 is an exemplary circuit diagram for explaining a driving method of a conventional Slow-Decay solenoid valve.
2 is an exemplary circuit diagram for explaining a driving method of a conventional Fast-Decay solenoid valve.
3 is an exemplary circuit diagram illustrating a control apparatus for a solenoid valve according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating PWM control signals applied to a first switch and a second switch in a controller of a solenoid valve according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example of current flow during normal operation according to a PWM control mode in a control apparatus for a solenoid valve according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram for explaining a process in which a back electromotive force is consumed in a slow-decay mode in a control apparatus for a solenoid valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a process of consuming counter-electromotive force in the fast-decay mode in the controller of the solenoid valve according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an exemplary view for explaining a process in which a counter electromotive force is consumed according to a temperature adaptive protection mode in a control apparatus for a solenoid valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view illustrating a time during which counter-electromotive force is consumed in a control apparatus of a solenoid valve according to an embodiment of the present invention in comparison with a slow-decay mode and a fast-decay mode.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a control apparatus for a solenoid valve according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치를 설명하기 위한 예시 회로도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치에서 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)로 각각 인가되는 PWM 제어신호를 도시한 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치에서 PWM 제어 모드에 따른 정상 동작 시의 전류 흐름을 도시한 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치에서 Slow-Decay 모드에 따라 역기전력이 소모되는 과정을 설명하기 위한 예시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치에서 Fast-Decay 모드에 따라 역기전력이 소모되는 과정을 설명하기 위한 예시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치에서 온도 적응형 보호 모드에 따라 역기전력이 소모되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 3 is an exemplary circuit diagram for explaining a control apparatus for a solenoid valve according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a control apparatus for a solenoid valve according to an embodiment of the present invention. 5 is a diagram showing an example of a current flow during normal operation according to the PWM control mode in the controller of the solenoid valve according to the embodiment of the present invention. 6 is a diagram illustrating a process in which a counter electromotive force is consumed according to a slow-decay mode in a control apparatus for a solenoid valve according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 8 is a view for explaining a process in which the counter electromotive force is consumed according to the Fast-Decay mode in the control apparatus of the solenoid valve, and FIG. 8 is a view for explaining the control of the solenoid valve according to the embodiment of the present invention Depending on the temperature adaptive protection mode value is an illustration for explaining a process in which the counter electromotive force is consumed, Fig.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 제어 장치는 솔레노이드 밸브(10), 스위치부(20), 스위치 구동부(30), 제어부(40), 제1 다이오드(D1) 및 제2 다이오드(D2)를 포함할 수 있다.3, a control apparatus for a solenoid valve according to an embodiment of the present invention includes a solenoid valve 10, a switch unit 20, a switch driving unit 30, a control unit 40, a first diode D1, And a second diode D2.

솔레노이드 밸브(10)는 인가되는 전류에 의해 감쇠력이 제어됨으로써, 도로의 접지력, 제동력, 조향안정성 및 승차감 등을 향상시키는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 솔레노이드 밸브(10)는 CDC(Continuous Damping Control) 댐퍼 솔레노이드 밸브로 구현될 수 있으며, 도 3은 인덕터 및 저항으로 구성된 CDC(Continuous Damping Control) 댐퍼 솔레노이드 밸브의 등가 회로를 도시하고 있다.The damping force is controlled by the current applied to the solenoid valve 10, thereby performing a function of improving the grounding force, braking force, steering stability, and ride comfort of the road. In this embodiment, the solenoid valve 10 may be implemented as a CDC (Continuous Damping Control) damper solenoid valve, and FIG. 3 illustrates an equivalent circuit of a CDC (Continuous Damping Control) damper solenoid valve composed of an inductor and a resistor.

스위치부(20)는 도 3에 도시된 것과 같이 솔레노이드 밸브(10)의 일 단자와 전원 단자(배터리 전원 단자) 사이에 접속되는 제1 스위치(21), 및 솔레노이드 밸브(10)의 타 단자와 접지 단자 사이에 접속되는 제2 스위치(22)를 포함하여 솔레노이드 밸브(10)로 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 제1 스위치(21)는 통상적으로 시스템의 페일-세이프(Fail-Safe)를 위해 ON/OFF 제어되는 HS FET(High Side Field Effect Transistor)로 구현될 수 있고, 제2 스위치(22)는 통상적으로 PWM 전류 제어를 통해 솔레노이드 밸브(10)의 감쇠력을 제어하는 LS FET(Low Side Field Effect Transistor)로 구현될 수 있다.3, the switch unit 20 includes a first switch 21 connected between one terminal of the solenoid valve 10 and a power terminal (battery power terminal), and a second switch 21 connected to the other terminal of the solenoid valve 10 And a second switch (22) connected between the ground terminals to control a current applied to the solenoid valve (10). The first switch 21 may be implemented as an HS FET (High Side Field Effect Transistor), which is typically ON / OFF controlled for fail-safe of the system, and the second switch 22 is typically And may be implemented as an LS FET (Low Side Field Effect Transistor) that controls the damping force of the solenoid valve 10 through PWM current control.

제1 다이오드(D1)는 전원 단자와, 솔레노이드 밸브(10) 및 제2 스위치(22)의 연결 단자 사이에 접속되어 후술할 Slow-Decay 모드에서 솔레노이드 밸브(10)의 역기전력에 의해 발생하는 전류의 경로를 형성하는 프리휠링 다이오드로 기능할 수 있으며, 제2 다이오드(D2)는 솔레노이드 밸브(10) 및 제1 스위치(21)의 연결 단자와, 접지 단자 사이에 접속되어 Slow-Decay 모드 및 Fast-Decay 모드에서 솔레노이드 밸브(10)의 역기전력에 의해 발생하는 전류의 경로를 형성하는 프리휠링 다이오드로 기능할 수 있다.The first diode D1 is connected between the power supply terminal and the connection terminals of the solenoid valve 10 and the second switch 22 to supply a current of a current generated by the back electromotive force of the solenoid valve 10 in a slow- And the second diode D2 is connected between the connection terminal of the solenoid valve 10 and the first switch 21 and the ground terminal so as to function as a freewheeling diode forming the Slow-Decay mode and the Fast- Wheeling diode that forms a path of current generated by the counter electromotive force of the solenoid valve 10 in the decay mode.

제어부(40)는 스위치 구동부(30, Driver IC)를 통해 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)의 스위칭을 차별적으로 제어하여 솔레노이드 밸브(10)에서 발생하는 역기전력의 소모 속도를 조절할 수 있다.The control unit 40 controls the switching of the first switch 21 and the second switch 22 differentially through the switch driver 30 to control the consumption speed of the back electromotive force generated in the solenoid valve 10 have.

즉, 전술한 것과 같이 역기전력의 소모 속도는 솔레노이드 밸브(10)의 응답 성능과 구동 회로의 발열 특성과 관련되며, 역기전력의 소모 속도를 증가시키면 솔레노이드 밸브(10)의 응답 성능은 향상되지만 구동 회로의 발열로 인한 Thermal Shutdown 문제가 발생할 수 있고, 역기전력의 소모 속도를 감소시키면 구동 회로의 발열 문제는 해소될 수 있으나 솔레노이드 밸브(10)의 응답 성능은 저하될 수 있기 때문에, 본 실시예는 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)의 스위칭을 차별적으로 제어하여 솔레노이드 밸브(10)에서 발생하는 역기전력의 소모 속도를 조절함으로써 솔레노이드 밸브(10)의 응답 성능을 개선하고 저전류 제어의 한계성을 극복함과 동시에, 구동 회로의 발열 문제를 저감시키고 EMC 특성을 개선할 수 있는 구성을 채용한다.That is, as described above, the consumption speed of the back electromotive force is related to the response performance of the solenoid valve 10 and the heat generation characteristics of the driving circuit. Increasing the consumption speed of the back electromotive force improves the response performance of the solenoid valve 10, However, since the response performance of the solenoid valve 10 may deteriorate, the present embodiment may be applied to a case where the first switch The switching performance of the solenoid valve 10 is improved by controlling the switching of the first switch 21 and the second switch 22 differently to control the consumption speed of the counter electromotive force generated in the solenoid valve 10, And at the same time, a structure capable of reducing the heat generation problem of the drive circuit and improving the EMC characteristic is adopted.

제어부(40)가 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)의 스위칭을 차별적으로 제어하여 솔레노이드 밸브(10)에서 발생하는 역기전력의 소모 속도를 조절하는 구성을 구체적으로 설명하면, 제어부(40)는 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)를 각각 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하는 PWM 제어 모드를 통해 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)의 스위칭을 차별적으로 제어할 수 있다.The control unit 40 controls the switching of the first switch 21 and the second switch 22 differentially to control the speed of consumption of the counter electromotive force generated in the solenoid valve 10. Specifically, ) Differentially controls the switching of the first switch 21 and the second switch 22 through a PWM control mode in which PWM (Pulse Width Modulation) control is performed for the first switch 21 and the second switch 22, respectively .

이때, 본 실시예에서 제어부(40)는 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)로 인가되는 각 PWM 제어신호의 주파수 및 듀티 중 하나 이상을 상이한 값으로 설정하여 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)의 스위칭을 차별적으로 제어할 수 있다. 도 4는 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)로 인가되는 각 PWM 제어신호(제1 PWM 제어신호, 제2 PWM 제어신호)의 예시를 도시하고 있으며, 각 PWM 제어신호의 주파수 및 듀티가 상호 상이한 값으로 설정된 예시를 도시하고 있다. 이에 따라, 제2 스위치(22)가 PWM OFF 될 때마다 솔레노이드 밸브(10)에서 발생하는 역기전력에 의한 전류의 경로가 각각 다르게 형성되어 역기전력의 소모 속도가 달라질 수 있다.At this time, in this embodiment, the control unit 40 sets at least one of the frequency and duty of each PWM control signal applied to the first switch 21 and the second switch 22 to a different value, And the switching of the second switch 22 can be controlled differently. 4 shows an example of the respective PWM control signals (the first PWM control signal and the second PWM control signal) applied to the first switch 21 and the second switch 22, And the duty are set to mutually different values. Accordingly, each time the second switch 22 is turned off, the path of the current due to the back electromotive force generated by the solenoid valve 10 is formed differently, so that the consumption speed of the back electromotive force can be changed.

보다 구체적으로, 본 실시예에서 제어부(40)는 역기전력의 소모 속도를 감소시키는 Slow-Decay 모드와, 역기전력의 소모 속도를 증가시키는 Fast-Decay 모드로 구분하여 역기전력의 소모 속도를 조절할 수 있다.More specifically, in this embodiment, the control unit 40 can divide the Slow-Decay mode, which reduces the consumption speed of the back electromotive force, and the Fast-Decay mode, which increases the consumption speed of the back electromotive force, to control the consumption speed of the back electromotive force.

도 5 내지 도 7에 도시된 예시로서 설명하면, 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)가 모두 PWM ON 상태인 경우(도 4의 구간 ①), 도 5에 도시된 것과 같이 전원 단자로부터 제1 스위치(21), 솔레노이드 밸브(10) 및 제2 스위치(22)로 연결되는 전류 경로에 따라 전류가 순방향으로 흐르게 된다.5 to 7, when both the first switch 21 and the second switch 22 are in the PWM ON state (the interval 1 in FIG. 4), as shown in FIG. 5, The current flows in the forward direction according to the current path connected from the first switch 21 to the solenoid valve 10 and the second switch 22. [

제1 스위치(21)가 PWM ON 상태이고 제2 스위치(22)가 PWM OFF 상태인 경우(도 4의 구간 ②), 도 6에 도시된 전류 경로에 따라 역기전력은 제1 다이오드(D1), 제1 스위치(21) 및 솔레노이드 밸브(10)를 통해 소모된다. 도 6에 도시된 전류 경로는 도 1에 도시된, Slow-Decay 방식으로 솔레노이드 밸브(10)를 구동하는 경우의 전류 경로와 동일하며, 따라서 제어부(40)는 제1 스위치(21)를 PWM ON 시키고 제2 스위치(22)가 PWM OFF 시킴으로써 Slow-Decay 모드에 따라 역기전력이 소모되도록 제어할 수 있다.When the first switch 21 is in the PWM ON state and the second switch 22 is in the PWM OFF state (section 2 in Fig. 4), the counter electromotive force is changed according to the current path shown in Fig. 6 by the first diode D1, 1 switch 21 and the solenoid valve 10, respectively. The current path shown in FIG. 6 is the same as the current path in the case of driving the solenoid valve 10 by the slow-decay method shown in FIG. 1, so that the controller 40 sets the first switch 21 to the PWM ON And the second switch 22 turns off the PWM so that the back electromotive force is consumed in the slow-decay mode.

한편, 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)가 모두 PWM OFF 상태인 경우(도 4의 구간 ③), 도 7에 도시된 전류 경로를 통해 역기전력은 제1 및 제2 다이오드(D1, D2), 제1 및 제2 스위치(21, 22), 전원 단자 및 솔레노이드 밸브(10)를 통해 소모된다. 도 7에 도시된 전류 경로는 도 2에 도시된, Fast-Decay 방식으로 솔레노이드 밸브(10)를 구동하는 경우의 전류 경로와 동일하며, 따라서 제어부(40)는 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)를 모두 PWM OFF 시킴으로써 Fast-Decay 모드에 따라 역기전력이 소모되도록 제어할 수 있다.When the first switch 21 and the second switch 22 are all in the PWM OFF state (section 3 in FIG. 4), the counter electromotive force is generated through the current path shown in FIG. 7 by the first and second diodes D1, D2, the first and second switches 21, 22, the power supply terminal, and the solenoid valve 10, respectively. The current path shown in FIG. 7 is the same as the current path in the case of driving the solenoid valve 10 in the Fast-Decay manner shown in FIG. 2, and thus the control unit 40 controls the first switch 21 and the second By turning off all the PWM switches 22, it is possible to control the back electromotive force to be consumed according to the Fast-Decay mode.

전술한 것과 같이 제어부(40)는 제2 스위치(22)가 PWM OFF 될 때마다 교번되어 진입하는 Slow-Decay 모드 및 Fast-Decay 모드를 통해 역기전력의 소모 속도를 조절할 수 있으며, 이를 위해 제어부(40)는 도 4에 도시된 것과 같이 제1 스위치(21)로 인가되는 PWM 제어신호의 주파수를, 제2 스위치(22)로 인가되는 PWM 제어신호의 주파수보다 낮은 값으로 설정할 수 있다.As described above, the control unit 40 can control the consumption speed of the counter electromotive force through the Slow-Decay mode and the Fast-Decay mode, which alternate each time the second switch 22 is turned off. To this end, May set the frequency of the PWM control signal applied to the first switch 21 to a value lower than the frequency of the PWM control signal applied to the second switch 22 as shown in FIG.

한편, 전술한 과정에서 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)는 PWM 제어되고 있으며 이에 따라 솔레노이드 밸브(10)는 상시 구동하고 있으므로, 제2 스위치(22)가 PWM OFF 될 때마다 교번되어 진입하는 Slow-Decay 모드 및 Fast-Decay 모드를 통해 역기전력의 소모 속도를 조절하더라도 스위치부(20)의 온도가 일정 온도 이상으로 상승하는 발열 문제가 발생할 가능성이 존재한다. 이에, 본 실시예에서는 도 8에 도시된 것과 같이 스위치부(20)의 온도를 검출하는 온도 감지부(50)를 더 포함할 수 있다.The first switch 21 and the second switch 22 are PWM-controlled and thus the solenoid valve 10 is always driven. Therefore, every time the second switch 22 is turned off, There is a possibility that a heating problem in which the temperature of the switch unit 20 rises to a predetermined temperature or more may occur even if the consumption speed of the counter electromotive force is adjusted through the Slow-Decay mode and the Fast-Decay mode. In this embodiment, the temperature sensing unit 50 may further include a temperature sensing unit 50 for sensing the temperature of the switch unit 20 as shown in FIG.

이에 따라, 제어부(40)는 온도 감지부(50)에 의해 검출된 온도가 미리 설정된 제1 기준온도를 초과하는 경우, 도 8에 도시된 것과 같이 제1 스위치(21)로 High-Level 제어신호를 인가하고 제2 스위치(22)를 PWM 제어하는 온도 적응형 보호 모드로 진입하여 역기전력의 소모 속도를 감소시킴으로써 스위치부(20)의 발열을 최소화시킬 수 있다. 온도 적응형 보호 모드로 진입한 후, 온도 감지부(50)에 의해 검출된 온도가 미리 설정된 제2 기준온도 이하로 도달한 경우, 제어부(40)는 다시 제1 스위치(21) 및 제2 스위치(22)를 각각 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하는 PWM 제어 모드로 진입하여 역기전력의 소모 속도를 조절할 수 있다. 즉, 제2 스위치(22)의 PWM OFF 상태에서 솔레노이드 밸브(10)에서 발생하는 역기전력을 소모시킬 때, 제어부(40)는 스위치부(20)의 온도를 모니터링하여 제1 기준온도를 초과하는 경우 역기전력이 Slow-Decay 모드에 따라 소모되도록 능동적으로 변경함으로써 스위치부(20)의 발열을 최소화할 수 있다.8, when the temperature detected by the temperature sensing unit 50 exceeds a predetermined first reference temperature, the control unit 40 controls the first switch 21 to output the high- And the temperature of the switch unit 20 can be minimized by reducing the consumption speed of the counter electromotive force by entering the temperature adaptive protection mode in which the second switch 22 is PWM-controlled. When the temperature detected by the temperature sensing unit 50 reaches a predetermined second reference temperature or lower after entering the temperature adaptive protection mode, the controller 40 controls the first switch 21 and the second switch 21, (PWM) control mode for controlling the PWM (Pulse Width Modulation) control of the back electromotive force sensor 22, respectively. That is, when the counter electromotive force generated in the solenoid valve 10 is consumed in the PWM OFF state of the second switch 22, the control unit 40 monitors the temperature of the switch unit 20 and, when exceeding the first reference temperature The heat generation of the switch unit 20 can be minimized by actively changing the back electromotive force so that it is consumed in the slow-decay mode.

제1 기준온도 및 제2 기준온도는 설계자의 의도 및 스위치부(20)의 Thermal Shutdown 온도에 기초하여 설계되어 제어부(40)에 미리 설정되어 있을 수 있으며, 제2 기준온도는 제1 기준온도 미만일 수 있다(예: 제1 기준온도 = 150℃, 제2 기준온도 = 130℃). The first reference temperature and the second reference temperature may be designed on the basis of the intention of the designer and the thermal shutdown temperature of the switch unit 20 and may be preset in the control unit 40. The second reference temperature may be less than the first reference temperature (E.g., first reference temperature = 150 deg. C, second reference temperature = 130 deg. C).

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(10)의 제어 장치에서 역기전력이 소모되는 시간을 Slow-Decay 방식 및 Fast-Decay 방식과 대비하여 도시한 예시도로서, 도 9를 참조하면 본 실시예에 따라 Slow-Decay 모드 및 Fast-Decay 모드를 교번하여 수행하는 Mixed-Decay 모드를 통해 역기전력의 소모 속도가 종래 도 1의 Slow-Decay 방식 대비 증가하여 솔레노이드 밸브(10)의 응답성을 개선할 수 있으며, 스위치부(20)의 스위칭 Loss가 종래 도 2의 Fast-Decay 방식 대비 감소하여 발열 문제를 저감시킬 수 있다.FIG. 9 is a diagram illustrating a time when counter electromotive force is consumed in a control apparatus of a solenoid valve 10 according to an embodiment of the present invention in comparison with a slow-decay method and a fast-decay method. According to the embodiment, the consumed speed of the counter-electromotive force is increased compared to the slow-decay method of the prior art through the Mixed-Decay mode in which the slow-decay mode and the fast-decay mode are alternately performed to improve the response of the solenoid valve 10 And the switching loss of the switch unit 20 is reduced compared to the conventional fast-decay method of FIG. 2, so that the heat generation problem can be reduced.

또한, 본 실시예의 온도 적응형 보호 모드는, 이를 테면 고온의 환경에서 장시간 고전류 연속 제어와 같은 악조건에 따라 스위치부(20)의 고온이 감지된 경우에만 진입하게 되어 구동 회로의 온도 내구성을 강화할 수 있다.In addition, the temperature adaptive protection mode of the present embodiment is capable of enhancing the temperature durability of the driving circuit by, for example, entering the case where the high temperature of the switch unit 20 is sensed according to bad conditions such as continuous control of high current for a long time in a high temperature environment have.

이와 같이 본 실시예는, CDC 댐퍼 솔레노이드 밸브 구동 회로의 각 스위치를 각각 다른 PWM 주파수를 갖는 PWM 제어신호를 통해 제어하는 이종 주파수 제어 방법을 채용함으로써 CDC 댐퍼의 응답 성능을 개선하고 저전류 제어의 한계성을 극복함과 동시에, 구동 회로의 발열 문제를 저감시키고 EMC 특성을 개선하는 효과를 달성할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the response performance of the CDC damper is improved by adopting the different frequency control method of controlling each switch of the CDC damper solenoid valve driving circuit through PWM control signals having different PWM frequencies, The problem of heat generation of the drive circuit can be reduced and the effect of improving the EMC characteristic can be achieved.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: 솔레노이드 밸브
20: 스위치부
21: 제1 스위치
22: 제2 스위치
30: 스위치 구동부
40: 제어부
50: 온도 감지부
D1: 제1 다이오드
D2: 제2 다이오드
B+: 전원 단자(배터리 전원 단자)10: Solenoid valve
20:
21: first switch
22: second switch
30:
40:
50: Temperature sensing unit
D1: first diode
D2: second diode
B +: Power terminal (battery power terminal)

Claims (9)

인가되는 전류에 의해 감쇠력이 제어되는 솔레노이드 밸브;
상기 솔레노이드 밸브의 일 단자와 전원 단자 사이에 접속되는 제1 스위치, 및 상기 솔레노이드 밸브의 타 단자와 접지 단자 사이에 접속되는 제2 스위치를 포함하여 상기 솔레노이드 밸브로 인가되는 전류를 제어하는 스위치부; 및
상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 스위칭을 차별적으로 제어하여 상기 솔레노이드 밸브에서 발생하는 역기전력의 소모 속도를 조절하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브의 제어 장치.
A solenoid valve whose damping force is controlled by an applied current;
A first switch connected between one terminal of the solenoid valve and a power supply terminal, and a second switch connected between the other terminal of the solenoid valve and the ground terminal to control a current applied to the solenoid valve; And
A controller for differentially controlling switching of the first switch and the second switch to adjust a consumption speed of counter electromotive force generated in the solenoid valve;
And a control unit for controlling the solenoid valve.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 각각 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하는 PWM 제어 모드를 통해 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 스위칭을 차별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브의 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit differentially controls the switching of the first switch and the second switch through a PWM control mode in which PWM (Pulse Width Modulation) control is performed on the first switch and the second switch, respectively, Lt; / RTI >
제2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치로 인가되는 각 PWM 제어신호의 주파수 및 듀티 중 하나 이상을 상호 상이한 값으로 설정하여 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 스위칭을 차별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브의 제어 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the controller sets different values of at least one of a frequency and a duty of each PWM control signal applied to the first switch and the second switch to differentially control the switching of the first switch and the second switch And a solenoid valve for controlling the solenoid valve.
제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 역기전력의 소모 속도를 감소시키는 Slow-Decay 모드와, 상기 역기전력의 소모 속도를 증가시키는 Fast-Decay 모드로 구분하여 상기 역기전력의 소모 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브의 제어 장치.
The method of claim 3,
Decay mode for decreasing the consumption speed of the counter electromotive force and Fast-Decay mode for increasing the consumption speed of the counter electromotive force to control the consumption speed of the counter electromotive force. .
제4항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 스위치를 PWM ON 시키고 상기 제2 스위치를 PWM OFF 시킴으로써 상기 Slow-Decay 모드에 따라 상기 역기전력이 소모되도록 제어하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 모두 PWM OFF 시킴으로써 상기 Fast-Decay 모드에 따라 상기 역기전력이 소모되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브의 제어 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the control unit controls the first switch to be PWM-ON and the second switch to PWM-OFF so that the counter electromotive force is consumed according to the Slow-Decay mode, and the first switch and the second switch are both PWM- And controls the solenoid valve so that the counter electromotive force is consumed in accordance with the Fast-Decay mode.
제5항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 스위치로 인가되는 PWM 제어신호의 주파수를, 상기 제2 스위치로 인가되는 PWM 제어신호의 주파수보다 낮은 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브의 제어 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the control unit sets the frequency of the PWM control signal applied to the first switch to a value lower than the frequency of the PWM control signal applied to the second switch.
제2항에 있어서,
상기 스위치부의 온도를 검출하는 온도 감지부;를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 온도 감지부에 의해 검출된 온도가 미리 설정된 제1 기준온도를 초과하는 경우, 상기 제1 스위치로 High-Level 제어신호를 인가하고 상기 제2 스위치를 PWM 제어하는 온도 적응형 보호 모드로 진입하여 상기 역기전력의 소모 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브의 제어 장치.
3. The method of claim 2,
And a temperature sensing unit for sensing a temperature of the switch unit,
Wherein the control unit applies temperature-adaptive protection for applying a high-level control signal to the first switch and PWM-controlling the second switch when the temperature detected by the temperature sensing unit exceeds a predetermined first reference temperature Mode to reduce the consumption speed of the counter electromotive force.
제7항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 온도 적응형 보호 모드로 진입한 후, 상기 온도 감지부에 의해 검출된 온도가 미리 설정된 제2 기준온도 이하로 도달한 경우, 상기 PWM 제어 모드로 진입하되, 상기 제2 기준온도는 상기 제1 기준온도 미만인 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브의 제어 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the control unit enters the PWM control mode when the temperature detected by the temperature sensing unit reaches a predetermined second reference temperature or lower after entering the temperature adaptive protection mode, Is less than the first reference temperature.
제1항에 있어서,
상기 솔레노이드 밸브는 CDC(Continuous Damping Control) 댐퍼 솔레노이드 밸브이고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 각각 FET(Field Effect Transistor)이며,
상기 역기전력에 의해 발생하는 전류의 경로를 형성하는 제1 다이오드 및 제2 다이오드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브의 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the solenoid valve is a CDC (Continuous Damping Control) damper solenoid valve, the first switch and the second switch are each a FET (Field Effect Transistor)
Further comprising: a first diode and a second diode that form a path of a current generated by the counter electromotive force.
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