KR100771803B1

KR100771803B1 - 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법

Info

Publication number: KR100771803B1
Application number: KR1020060025163A
Authority: KR
Inventors: 허재웅
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2007-10-30
Also published as: KR20070095023A

Abstract

본 발명은 차량의 ABS장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법으로서,

ABS장치용 ECU에서 각종 센서값을 입력받아 차체속도, 바퀴속도 및 차량 감/가속도를 산출하는 단계;

페일 세이프 모드 진입여부를 판단하는 단계;

페일 세이프 모드가 아닌 경우 현 차량의 주행 동작상태를 판단하여 각 휠의 제어 압력 목표값을 설정하는 단계;

설정된 각 휠의 제어 압력 목표값과 현재 각 휠의 압력값을 비교하는 단계;

비교 결과, 증압모드로 판단되는 경우 솔레노이드밸브측에 인가할 전류값을 산출하는 단계;

전류값 산출 후 현 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값을 산출하는 단계; 및

현 배터리 전압을 측정하여 솔레노이드밸브측에 인가할 PWM 듀티 비(duty ratio)를 산출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

ABS, ESP, ECU, 솔레노이드밸브, 코일, 듀티 비, 온도, 저항

Description

에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법 {A method for measurement of duty ratio in a solenoid valve for ABS}

도 1은 본 발명에 따른 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 시스템의 개략적인 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값 측정을 통한 솔레노이드밸브의 PWM 듀티 비 설정 방법 흐름도.

<도면부호의 설명>

10 센서수단 20 ECU

30 솔레노이드밸브

본 발명은 차량의 ABS장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량의 ABS 및 ESP 시스템에서 솔레노이드밸브 코일의 온도를 예측하고, 이를 바탕으로 코일 저항을 산출하여 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio)를 정확히 산출할 수 있도록 한 차량의 ABS장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법에 관한 것이다.

종래 차량의 ABS를 비롯한 ESP시스템의 ECU의 연산모듈에서는 차량의 제어시 필요한 값들 예를 들면, 바퀴속도센서 및 각종 센서로부터 입력된 신호를 이용하여 차체속도, 바퀴속도, 차량의 감/가속도 등을 계산하며, 페일세이프 로직 모듈에서는 시스템 자체의 이상유무 및 ECU로 입력되는 각종 센서신호의 이상유무를 판단한 후 경고등 점등 및 페일세이프모드로의 제어를 이룬다.

즉, 상기 페일세이프모드가 아니고 정상 작동 모드인 경우에는 차량의 동작상태를 파악하고 각 휠의 제어 압력 목표치를 설정한 후, 제어 압력 목표치와 현재의 휠 압력 예측치를 비교하여 증압 또는 감압 상태를 판단한다.
이러한 판단 결과, 증압 상태로 판단되는 경우에는 솔레노이드밸브 코일로 인가되는 전류값을 산출하고, 현 배터리 전압을 입력받아 하기의 수학식 1을 통해 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio)를 설정하게 된다.

듀티 비(duty ratio)[%] = (솔레노이드밸브 코일의 저항 * 목표 전류값) / (배터리 전압)

상기에서와 같이, 종래에는 PWM신호의 듀티 비를 설정할 때 솔레노이드밸브 코일의 저항은 일정값(constant value)을 사용하였다.
하지만, 실제 시스템의 작동시에는 온도에 따라 솔레노이드밸브 코일의 저항값이 변하므로 이로 인해 압력 제어의 오차가 발생되는 문제점을 갖고 있다.
특히, 상기 현상은 솔레노이드밸브의 연속 동작으로 인해 코일의 온도가 급격히 상승되는 경우에 빈번히 발생하게 된다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 ABS 및 ESP시스템 등에서 솔레노이드밸브 코일의 온도를 예측하고 이를 바탕으로 코일 저항을 정확히 산출하여 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio)를 정확히 산출하기 위한 차량의 ABS장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한, 본 발명에 따른 솔레노이드밸브의 PWM 듀티 비 설정 방법은,

페일 세이프 모드 진입여부를 판단하는 단계;

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

본 실시예에 따른 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값 측정을 통한 솔레노이드밸브의 PWM 듀티 비 설정 방법을 흐름도인 도 2를 중심으로 도 1을 참조하여 설명한다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 실시예에서는 차량의 ABS 및 ESP시스템 등에서 솔레노이드밸브 코일의 온도를 예측하고 이를 바탕으로 코일 저항을 정확히 산출하여 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio)를 정확히 산출하게 된다.
이를 위해 먼저, ECU(20)에서 각종 센서(10) 값을 입력받아 차량의 현 주행상태 판단을 위해 필요한 차체속도, 바퀴속도 및 차량 감/가속도 등을 산출한다[S10, S20].

그리고, 시스템 자체의 이상유무 및 상기 ECU(20)로 입력되는 각종 센서수단(10)의 이상여부의 판단으로 페일 세이프(fail-safe) 모드로의 진입여부를 판단한다[S30].

상기 S30 단계의 판단 결과, 페일 세이프 모드로 진입한 경우 그에 해당하는 제어로직을 적용하지만[S35], 페일 세이프 모드로 진입하지 않은 경우에는 현 차량의 주행 동작상태를 판단하여 각 휠의 제어 압력 목표값을 설정한 후 이를 현재 각 휠의 예측되는 압력값과 비교한다[S40, S50].

상기 S50 단계의 비교 결과, 감압모드로 판단되는 경우 홀드제어 즉, 현 압력을 유지하게 되지만[S65], 증압모드로 판단되는 경우에는 솔레노이드밸브측에 인가될 전류값을 산출한 후 현 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값을 산출한다 [S60 ~ S80]. 상기 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값은 각각 아래 수학식 2와 수학식 3을 통해 산출된다.

T[k] = T[k-1] + (K1 * [k-1]_{duty ratio} * [k]_{battery voltage}) - (K2 * (T[k-1] - T_ambient))

상기에서, T[k]는 현 제어 사이클에서의 예측 온도

T[k-1]는 이전 제어 사이클에서의 예측 온도

T_ambient는 외기온도센서를 통해 입력된 현 외기 온도

[k]_{battery voltage} 는 현 배터리 전압

[k-1]_{duty ratio} 는 이전 제어 사이클에서의 듀티 비

K1은 솔레노이드밸브 코일의 비열 계수

K2는 솔레노이드밸브 코일의 열방출 계수

R = R0 + K3(T[k] - T0)

상기에서, R은 저항값

R0는 온도 T0(즉, 상온 상태에서 측정된 온도)에서 측정된 저항값[초기치를 의미함]

T[k]는 현 제어 사이클에서의 예측 온도

K3은 온도 변화량에 따른 저항 변화 계수

상기에서와 같이, 현 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값을 산출한 후에는, 현 배터리 전압을 측정하여 솔레노이드밸브(30)측에 인가할 PWM 듀티 비(duty ratio)를 산출하여 구동 제어를 이룬다[S90, S100]. 상기 PWM 듀티 비 산출은 아래 수학식 4에 나타난 바와 같이, 통상적으로 사용되는 수식과 동일하지만, 본 실시예에서는 기존의 솔레노이드밸브 코일의 저항값을 일정값으로 유지하지 않고 온도 변화에 따른 저항값을 산출한 후 이를 적용한 것이다.

PWM 듀티 비[%] = (솔레노이드밸브 코일의 예측 저항 * 목표 전류값) / (배터리 전압)

이와 같이, 본 발명에서는 차량의 ABS 및 ESP시스템 등에서 솔레노이드밸브 코일의 온도를 예측하고 이를 바탕으로 코일 저항을 정확히 산출함으로써 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio)를 정확히 산출할 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 기술적 범위를 해석함에 있어서는, 상기에서 설명된 실시예에 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항의 합리적 해석에 의해 결정되어져야 한다.

본 발명의 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법에 따르면, 솔레노이드밸브측에 인가되는 PWM신호의 듀티 비(duty ratio) 산출을 정확히 이룰 수 있으므로 이를 통해 압력 제어의 정확도 향상 효과가 있으며, 또한 솔레노이드 밸브 코일의 온도를 예측하여 열화에 의한 코일의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

ABS장치용 ECU에서 각종 센서값을 입력받아 차체속도, 바퀴속도 및 차량 감/가속도를 산출하는 단계;

페일 세이프 모드 진입여부를 판단하는 단계;

페일 세이프 모드가 아닌 경우 현 차량의 주행 동작상태를 판단하여 각 휠의 제어 압력 목표값을 설정하는 단계;

설정된 각 휠의 제어 압력 목표값과 현재 각 휠의 압력값을 비교하는 단계;

비교 결과, 증압모드로 판단되는 경우 솔레노이드밸브측에 인가할 전류값을 산출하는 단계;

전류값 산출 후 현 솔레노이드밸브 코일의 온도 및 저항값을 산출하는 단계; 및

현 배터리 전압을 측정하여 솔레노이드밸브측에 인가할 PWM 듀티 비(duty ratio)를 산출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법.
제 1항에 있어서,

상기 페일 세이프 모드로 진입한 경우 페일 세이프 모드 제어로직이 수행되는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법.
제 1항에 있어서,

상기 증압 모드가 아닌 감압 모드로 판단되는 경우 홀드제어가 수행되는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법.
제 1항에 있어서,

상기 솔레노이드밸브 코일의 온도값은 아래 수식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법.

T[k] = T[k-1] + (K1 * [k-1]_{duty ratio} * [k]_{battery voltage}) - (K2 * (T[k-1] - T_ambient))

상기에서, T[k]는 현 제어 사이클에서의 예측 온도

T[k-1]는 이전 제어 사이클에서의 예측 온도

T_ambient는 외기온도센서를 통해 입력된 현 외기 온도

[k]_{battery voltage} 는 현 배터리 전압

[k-1]_{duty ratio} 는 이전 제어 사이클에서의 듀티 비

K1은 솔레노이드밸브 코일의 비열 계수

K2는 솔레노이드밸브 코일의 열방출 계수
제 1항에 있어서,

상기 솔레노이드밸브 코일의 저항값은 아래 수식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 에이비에스장치용 솔레노이드밸브의 듀티 비 산출 방법.

R = R0 + K3(T[k] - T0)

상기에서, R은 저항값

R0는 상온 상태일 때 온도 T0에서 측정된 저항값

T[k]는 현 제어 사이클에서의 예측 온도

K3은 온도 변화량에 따른 저항 변화 계수