KR20140025097A - 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법 - Google Patents

라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법에 관한 것으로서, 특히 라디에이터에 유입되는 공기를 개폐하여 자동차의 성능을 개선시킬 수 있는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법에 관한 것이다.
본 발명의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치는, 차량의 전방에 설치된 라디에이터의 전방에 배치되어 상기 라디에이터로 유입되는 공기의 흐름을 개폐하는 플랩과; 상기 플랩을 회전시키는 모터와; 상기 플랩의 회전각도를 감지하는 메인센서와; 상기 플랩의 개폐여부를 감지하는 보조센서와; 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지되, 상기 제어부는, 상기 모터의 구동에 의해 상기 플랩이 정상적으로 회전되었을 때 상기 메인센서에서 감지되어야 할 정상값과 상기 메인센서에서 실제 감지된 측정값이 미리 설정된 오차범위 이내이면 상기 모터의 구동을 완료하고, 상기 정상값과 측정값이 미리 설정된 오차범위를 초과하면 상기 보조센서에 의해 상기 플랩의 개폐여부를 감지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법 { Active opening and closing apparatus of flap for radiator and method of same }
본 발명은 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법에 관한 것으로서, 특히 라디에이터에 유입되는 공기를 개폐하여 자동차의 성능을 개선시킬 수 있는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량 엔진(engine)의 냉각 장치는 냉각수를 이용한 수냉식이 주류로서, 실린더(cylinder)의 외측 주위에 있는 워터 재킷(water jacket)에 냉각수를 순환시켜 엔진의 냉각을 도모하고, 고온이 된 냉각수를 라디에이터(radiator)로 이끌어 주행풍 등과 같은 외부의 바람에 의해 열교환시킨 후 워터 재킷에 되돌리는 구조이다.
즉, 상기 라디에이터는 고온의 냉각수와 대기와의 열교환을 통하여 엔진을 냉각시키는 장치이다.
도 1은 종래의 차량용 라디에이터 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 종래의 라디에이터 플랩에 대한 작동원리를 도시한 도면이다(공개특허공보 제10-2012-0028654호 참조).
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 라디에이터(11)는 일반적으로 차량(10)의 앞쪽에 설치되며, 상기 차량(10)의 전면에는 상기 라디에이터(11)의 냉각을 위해 외부의 공기를 흡입시키는 통풍구인 라디에이터 그릴(radiator grill;12)이 설치되어 있다.
또한, 상기 라디에이터 그릴(12)에는 상기 외부의 공기유입 및 엔진룸의 열을 외부로 배출시켜 차량의 온도를 조절하기 위한 플랩(flap;13)이 설치되어 있는데, 상기 플랩(13)의 개폐에 의하여 통풍구인 상기 라디에이터 그릴(12)이 열리고 닫히게 된다.
이때, 플랩(13)은 차량 정면부의 라디에이터(11)와 라디에이터 그릴(12) 사이에 배치되어 차량 상태에 따라 상기 플랩(13)의 회전이 가능하게 하여 상기 라디에이터(11)를 개폐시킬 수 있게 하는 것이다.
한편 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플랩(13)을 닫으면 공기 저항계수가 작아져 공기 저항을 줄이고 차량 연비를 향상시키는 효과가 있으며, 연비를 개선하기 위해 플랩(13)을 닫은 상태에서 고속으로 과부하 주행을 실시하게 되면 엔진 냉각수온 및 엔진룸 내부에 장착된 주요 부품의 온도가 상승하게 되는데, 이러한 주요 부품의 온도가 기준값 이상으로 상승하게 되면 플랩(13)의 회전을 통해 상기 라디에이터(11)를 개방시켜 엔진룸의 내부온도를 낮추게 된다.
이러한 상기 플랩의 개폐는 자동 또는 수동으로 이루어지며, 피드백센서 등이 장착되어 상기 플랩의 개폐각도를 다양하게 조절할 수 있다.
피드백센서는 0도 ~ 150도의 각도를 0V ~ 5V의 아날로그 전압으로 변환시켜주는 부품으로써, 상기 피드백센서는 회전되는 플랩의 정확한 위치를 아날로그값으로 마이콤에 전달하여 사용자가 원하는 플랩의 회전각도 제어가 정확히 구현될수 있도록 한다.
현재 사용되고 있는 피드백센서는 흑연 브러시 타입으로써, 출력갇오를 정확히 마이콤에 전달해주는 장점을 가지고 있으나, 물리적인 접촉에 의한 구동이라 내구성이 약하고 주위환경에 민감한 영향을 갖는다.
도 3은 종래의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치의 측면도 및 주요구성의 사시도이고, 도 4는 종래의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치의 구동과정을 도시한 과정도이다.
도 3(a)는 도 2에 도시된 라디에이터용 플랩 개폐장치의 측면 내부구조를 도시한 것이고, 도 3(b)는 플랩에 연결되어 회전하는 회전부(140)와, 상기 회전부(140)를 회전 가능하게 지지하는 브라켓(130)을 도시한 것이다.
도 4의 첫번째 열의 그림은 플랩 개폐장치의 측면구조를 도시한 것이고, 두번째 열의 그림은 회전부(140)와 브라켓(130)을 통한 플랩의 개폐각도를 도시한 것이며, 세번째 열의 그림은 플랩의 회전에 따른 피드백센서 즉 메인센서(150)에 감지한 전압의 변경상태를 도시한 것이다.
도 3 및 도 4(a)에 도시된 바와 같이 모터(120)는 기어(125)들을 통해 회전부(140)와 맞물려 있다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이 모터(120)가 시계방향으로 회전하게 되면, 기어(125)들의 회전에 의해 회전부(140) 및 플랩(미도시)이 회전하게 되며, 이로 인해 피드백센서 즉 메인센서(150)의 전압이 점점 낮아지게 된다.
도 4(c)는 모터(120)가 도 4(b)보다 시계방향으로 더 회전함으로써 메인센서(150)의 전압이 더 낮아지는 것을 도시한 것이다.
도 4(d),(e)와 같이 모터(120)가 반시계방향으로 회전하게 되면, 상기 메인센서(150)에서 감지되는 전압은 다시 점점 상승하게 된다.
이러한 과정을 통해 상기 메인센서(150)에서는 상기 플랩의 회전각도를 감지하여 사용자가 원하는 플랩의 회전 각도 제어가 정확하게 이루어지는지를 알 수 있다.
도 5는 종래의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치에서 센서의 고장시 구동과정을 도시한 과정도이다.
도 5(b)와 같이 모터(120)에 의해 기어(125)가 회전되었는데 상기 메인센서(150)가 고장났을 경우에는, 도 5(c)에 도시된 바와 같이 상기 메인센서(150)에서는 정상전압이 아닌 오전압을 감지하게 된다.
그러면, 도 5(d)에 도시된 바와 같이 상기 모터(120)는 역방향(반시계방향)으로 회전하여 상기 메인센서(150)에서는 전압을 검출하게 된다.
그 후 다시 도 5(e)에 도시된 바와 같이 상기 모터(120)는 정방향(시계방향)으로 회전한 후 도 5(c) 내지 도 5(e) 과정을 반복하게 된다.
이러한 반복과정이 발생하게 되면, 상기 모터(120)는 계속적으로 정회전 및 역회전을 반복하게 되어 모터(120)의 고장이 발생하게 되고, 결국 플랩 개폐장치 전체가 구동할 수 없게 되게 된다.
즉, 1개의 부품인 메인센서(150)의 고장으로 인해 라디에이터용 플랩 개폐장치 전체가 고장나게 되는바, 교체비용이 증가하게 되고, 라디에이터용 플랩 개폐장치의 고유기능인, 난방성능 향상, 배기가스 절감 및 연비 절감을 실현하는데 어려움이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 피드백센서 즉 메인센서의 고장시에도 플랩의 개폐동작이 원활하게 이루어져 플랩 개폐장치의 고유기능을 수행할 수 있는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치는, 차량의 전방에 설치된 라디에이터의 전방에 배치되어 상기 라디에이터로 유입되는 공기의 흐름을 개폐하는 플랩과; 상기 플랩을 회전시키는 모터와; 상기 플랩의 회전각도를 감지하는 메인센서와; 상기 플랩의 개폐여부를 감지하는 보조센서와; 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지되, 상기 제어부는, 상기 모터의 구동에 의해 상기 플랩이 정상적으로 회전되었을 때 상기 메인센서에서 감지되어야 할 정상값과 상기 메인센서에서 실제 감지된 측정값이 미리 설정된 오차범위 이내이면 상기 모터의 구동을 완료하고, 상기 정상값과 측정값이 미리 설정된 오차범위를 초과하면 상기 보조센서에 의해 상기 플랩의 개폐여부를 감지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인센서는 상기 플랩의 회전각도 감지하여 아날로그 전압으로 변환시키되, 상기 메인센서에서는 상기 플랩의 완전개방각도와 상기 플랩의 폐쇄각도 사이에서 1개 이상의 회전각도를 더 감지한다.
또한, 상기 플랩과 함께 회전하는 회전부와; 상기 플랩을 회전 가능하게 지지하는 브라켓을 더 포함하여 이루어지고, 상기 보조센서는, 상기 회전부에 상호 이격되어 장착되는 제1영구자석 및 제2영구자석과; 상기 브라켓에 고정 장착되고 상기 제1영구자석과 제2영구자석 사이에 배치된 홀센서로 이루어지되, 상기 제1영구자석과 제2영구자석은 상기 홀센서에 대면하는 방향의 자극이 서로 반대이고, 상기 홀센서는 상기 플랩의 회전시 함께 회전하는 제1영구자석 또는 제2영구자석을 감지하여 상기 플랩의 개폐여부를 감지한다.
상기 제1영구자석은 상기 플랩이 완전개방되었을 때의 회전각도에서 상기 홀센서와 대면하도록 상기 회전부에 장착되고, 상기 제2영구자석은 상기 플랩이 폐쇄되었을 때의 회전각도에서 상기 홀센서에 대면하도록 상기 회전부에 장착된다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 모터의 구동에 의한 상기 플랩의 회전동작 후, 상기 홀센서가 상기 제1영구자석 또는 제2영구자석을 감지하면 상기 모터의 구동을 정지시킨다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐방법은, 차량의 전방에 설치된 라디에이터의 전방에 배치되어 상기 라디에이터로 유입되는 공기의 흐름을 개폐하는 플랩의 개폐방법에 있어서, 상기 플랩의 회전각도를 감지하는 메인센서의 고장시 보조센서를 이용하여 상기 플랩의 개폐여부만을 감지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
이러한 라디에이터용 플랩의 능동 개폐방법은 구체적으로, 상기 플랩에 연결된 모터를 구동시켜 상기 플랩을 회전시키는 구동단계와; 회전된 상기 플랩의 회전각도를 상기 메인센서를 이용하여 감지하는 플랩각도측정단계와; 상기 플랩이 정상적으로 회전되었을 때 상기 메인센서에서 감지되어야 할 정상값과 상기 메인센서에서 실제 감지된 측정값이 미리 설정된 오차범위 이내인지 여부를 판단하는 제1판단단계와; 상기 모터를 구동시켜 회전된 상기 플랩의 개폐여부를 상기 보조센서에 의해 감지하는 플랩개폐측정단계와; 상기 플랩이 정상적으로 회전되었을 때 상기 보조센서에서 감지되어야 할 정상값과 상기 보조센서에서 실제 감지된 측정값이 일치하는지 여부를 판단하는 제2판단단계와; 경고메세지를 발생시키는 경고단계를 포함하여 이루어지되, 상기 메인센서는 상기 플랩의 완전개방각도와 상기 플랩의 폐쇄각도 사이에서 1개 이상의 회전각도를 더 감지할 수 있고, 상기 제1판단단계에서는, 상기 정상값과 측정값이 미리 설정된 오차범위 이내이면 상기 모터의 구동을 완료하고 미리 설정된 오차범위를 초과하면 상기 플랩개폐측정단계로 이동하도록 하며, 상기 제2판단단계에서는, 상기 정상값과 측정값이 일치하면 상기 모터의 구동을 완료하고 불일치하면 상기 경고단계로 이동하도록 한다.
그리고, 상기 구동단계 이전에 상기 플랩의 회전각도를 감지하는 상기 메인센서 자체를 모니터링하는 모니터링단계와; 상기 모니터링단계에서의 측정한 값을 이용하여 상기 메인센서가 정상인지 여부를 판단하는 센서검사단계를 더 포함하여 이루어지되, 상기 메인센서는 상기 플랩의 회전각도 감지하여 아날로그 전압으로 변환시키고, 상기 모니터링단계에서는 상기 메인센서 자체의 전압을 모니터링하고, 상기 센서검사단계에서는 측정한 상기 메인센서 자체의 전압이 미리 설정된 전압범위 이내이면 정상으로 판단하여 상기 구동단계로 이동하도록 하고, 측정한 상기 메인센서 자체의 전압이 미리 설정된 전압범위를 초과하면 비정상으로 판단하여 상기 플랩개폐측정단계로 이동하도록 한다.
상기 보조센서는, 상호 이격 배치되어 상기 플랩과 함께 회전하는 2개의 영구자석과, 2개의 상기 영구자석 사이에 배치되어 회전하는 상기 영구자석을 감지하는 홀센서로 이루어지고, 상기 플랩개폐측정단계에서는 상기 모터에 의한 상기 플랩의 회전시 상기 홀센서가 상호 이격되어 있는 상기 영구자석을 측정하여 상기 플랩의 개방 또는 폐쇄를 감지하도록 한다.
본 발명은, 상기 플랩개폐측정단계 이전에 상기 모터를 정방향 및 역방향 회전시켜 상기 홀센서와 영구자석에 의해 상기 플랩의 개방위치 및 폐쇄위치를 확인하는 위치확인단계를 더 포함하여 이루어지되, 상기 위치확인단계에서 상기 홀센서에서 측정한 값이 미리 설정된 값과 일치하면 상기 플랩개폐측정단계로 이동하도록 하고, 불일치하면 상기 경고단계로 이동하도록 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법에 따르면, 메인센서인 피드백센서의 고장시에도 플랩의 개폐동작이 원활하게 이루어져 플랩 개폐장치의 고유기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 라디에이터 구조를 도시한 도면,
도 2는 종래의 라디에이터 플랩에 대한 작동원리를 도시한 도면,
도 3은 종래의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치의 측면도 및 주요구성의 사시도,
도 4는 종래의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치의 구동과정을 도시한 과정도,
도 5는 종래의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치에서 센서의 고장시 구동과정을 도시한 과정도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치의 측면 및 주요구성의 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 라디에이터용 플랩의 능동 개폐방법의 순서도,
도 8은 본 발명의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치에서 메인센서의 고장시 구동과정을 도시한 과정도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치의 측면 및 주요구성의 사시도이다.
본 발명의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치는, 본체(110)와, 모터(120)와, 브라켓(130)과, 회전부(140)와, 플랩(미도시)과, 메인센서(150)와, 보조센서(160)와, 제어부(미도시) 등을 포함하여 이루어진다.
상기 본체(110)는 라디에이터 그릴의 측면에 배치되어 있는 것으로써, 상기 본체(110)에는 상기 모터(120)가 내장되어 있다.
상기 브라켓(130)은 상기 본체(110)에 고정 장착되어 있다.
상기 회전부(140)는 상기 브라켓(130)에 회전 가능하게 장착되어 있고, 기어(125)들을 통해 상기 모터(120)와 연결되어 있다.
따라서 상기 모터(120)의 회전시 상기 기어(125)들의 회전을 통해 상기 회전부(140)도 회전하게 된다.
상기 플랩은 차량의 전방에 설치된 라디에이터의 전방에 배치되어 상기 라디에이터로 유입되는 공기의 흐름을 개폐한다.
이러한 상기 플랩은 상기 회전부(140)에 결합되어 있어, 상기 모터(120)에 의한 상기 회전부(140)의 회전시 함께 회전하게 된다.
도 6(a)에서 상기 플랩은 지면(紙面)의 수직방향으로 배치된다.
상기 메인센서(150)는 상기 플랩의 회전각도를 감지하는 것으로써, 종래와 같이 피드백센서로 이루어진다.
즉, 상기 메인센서(150)는 상기 플랩의 회전각도 감지하여 아날로그 전압으로 변환시키되, 상기 메인센서(150)에서는 상기 플랩의 완전개방각도와 상기 플랩의 폐쇄각도 사이에서 1개 이상의 회전각도를 더 감지하도록 하여, 최소 3개 이상의 각도를 감지할 수 있도록 한다.
상기 보조센서(160)는 상기 플랩의 개폐여부를 감지한다.
이러한 상기 보조센서(160)는, 상기 회전부(140)에 상호 이격되어 장착되는 제1영구자석(162) 및 제2영구자석(163)과, 상기 브라켓(130)에 고정 장착되고 상기 제1영구자석(162)과 제2영구자석(163) 사이에 배치된 홀센서(161)로 이루어진다.
상기 제1영구자석(162)과 제2영구자석(163)은 상기 홀센서(161)에 대면하는 방향의 자극이 서로 반대로 배치되고, 상기 홀센서(161)는 상기 플랩의 회전시 함께 회전하는 제1영구자석(162) 또는 제2영구자석(163)을 감지하여 상기 플랩의 개폐여부를 감지한다.
예를 들어, 상기 홀센서(161)를 대면하고 있는 상기 제1영구자석(162)의 상면이 N극이면, 상기 홀센서(161)를 대면하고 있는 상기 제2영구자석(163)의 상면은 S극으로 배치된다.
상기 제1영구자석(162)은 상기 플랩이 완전개방되었을 때의 회전각도에서 상기 홀센서(161)와 대면하도록 상기 회전부(140)에 장착되고, 상기 제2영구자석(163)은 상기 플랩이 폐쇄되었을 때의 회전각도에서 상기 홀센서(161)에 대면하도록 상기 회전부(140)에 장착된다.
따라서, 상기 회전부(140)의 회전시 상기 홀센서(161)는 상기 제1영구자석(162)과 제2영구자석(163)을 감지하여 상기 플랩이 완전개방되었는지 또는 폐쇄되었지를 감지할 수 있게 된다.
상기 제어부는 상기 플랩을 회전시키는 상기 모터(120)를 제어한다.
이러한 상기 제어부는, 상기 모터(120)의 구동에 의해 상기 플랩이 정상적으로 회전되었을 때 상기 메인센서(150)에서 감지되어야 할 정상값과 상기 메인센서(150)에서 실제 감지된 측정값이 미리 설정된 오차범위 이내이면 상기 모터(120)의 구동을 완료하고, 상기 정상값과 측정값이 미리 설정된 오차범위를 초과하면 상기 보조센서(160)에 의해 상기 플랩의 개폐여부를 감지하도록 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 모터(120)의 구동에 의한 상기 플랩의 회전동작 후, 상기 홀센서(161)가 상기 제1영구자석(162) 또는 제2영구자석(163)을 감지하면 상기 모터(120)의 구동을 정지시킨다.
이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐방법에 대하여 살펴본다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 라디에이터용 플랩의 능동 개폐방법의 순서도이고, 도 8은 본 발명의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치에서 메인센서(150)의 고장시 구동과정을 도시한 과정도이다.
본 발명의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐방법은, 차량의 전방에 설치된 라디에이터의 전방에 배치되어 상기 라디에이터로 유입되는 공기의 흐름을 개폐하는 플랩의 개폐방법으로써, 상기 플랩의 회전각도를 감지하는 상기 메인센서(150)의 고장시 상기 보조센서(160)를 이용하여 상기 플랩의 개폐여부만을 감지하도록 한다.
이를 위해 본 발명의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐방법은, 모니터링단계(S10)와, 센서검사단계(S20)와, 구동단계(S30)와, 플랩각도측정단계(S40)와, 제1판단단계(S50)와, 위치확인단계(S60)와, 플랩개폐측정단계(S70)와, 제2판단단계(S80)와, 경고단계(S90) 등을 포함하여 이루어진다.
상기 모니터링단계(S10)는 상기 플랩의 회전각도를 감지하는 상기 메인센서(150) 자체를 모니터링하는 단계로써, 상기 플랩의 회전각도 감지하여 아날로그 전압으로 변환시키는 상기 메인센서(150) 자체의 전압을 모니터링한다.
상기 센서검사단계(S20)는 상기 모니터링단계(S10)에서의 측정한 값을 이용하여 상기 메인센서(150)가 정상인지 여부를 판단하는 단계이다.
상기 센서검사단계(S20)에서는 측정한 상기 메인센서(150) 자체의 전압이 미리 설정된 전압범위 이내이면 정상으로 판단하여 상기 구동단계(S30)로 이동하도록 하고, 측정한 상기 메인센서(150) 자체의 전압이 미리 설정된 전압범위를 초과하면 비정상으로 판단하여 상기 플랩개폐측정단계(S70)로 이동하도록 한다.
상기 구동단계(S30)는 상기 플랩에 연결된 상기 모터(120)를 구동시켜 상기 플랩을 회전시키는 단계이다.
상기 플랩각도측정단계(S40)는 회전된 상기 플랩의 회전각도를 상기 메인센서(150)를 이용하여 감지하는 단계이다.
상기 제1판단단계(S50)는, 상기 플랩각도측정단계(S40)를 통해 상기 플랩이 정상적으로 회전되었을 때 상기 메인센서(150)에서 감지되어야 할 정상값과, 상기 메인센서(150)에서 실제 감지된 측정값이 미리 설정된 오차범위 이내인지 여부를 판단하는 단계이다.
상기 제1판단단계(S50)에서는, 상기 정상값과 측정값이 미리 설정된 오차범위 이내이면 상기 모터(120)의 구동을 완료하고, 미리 설정된 오차범위를 초과하면 상기 플랩개폐측정단계(S70)로 이동하도록 한다.
상기 위치확인단계(S60), 플랩개폐측정단계(S70), 제2판단단계(S80) 및 경고단계(S90)는, 상기 센서검사단계(S20)에서 상기 메인센서(150)가 비상적으로 검출되거나, 상기 제1판단단계(S50)에서 상기 메인센서(150)에서 실제 감지한 측정값과 미리 설정된 정상값 상호간의 차이가 미리 설정된 오차범위를 초과하였을 때 수행되는 과정이다.
상기 위치확인단계(S60)는 상기 모터(120)를 정방향 및 역방향 회전시켜 상기 홀센서(161)와 영구자석에 의해 상기 플랩의 개방위치 및 폐쇄위치를 확인하는 단계이다.
상기 위치확인단계(S60)에서 상기 홀센서(161)에서 측정한 값이 미리 설정된 값과 일치하면 상기 홀센서(161)가 정상적으로 작동되는 것으로 판단하여 상기 플랩개폐측정단계(S70)로 이동하도록 하고, 불일치하면 상기 경고단계(S90)로 이동하도록 한다.
상기 위치확인단계(S60)의 구체적인 방법은 도 8(a)에 도시된 바와 같이 상기 메인센서(150)가 오전압을 감지하게 되면, 도 8(b)에 도시된 바와 같이 상기 모터(120)를 시계방향으로 회전시켜 상기 홀센서(161)가 제1영구자석(162)을 감지하여 1번출력전압을 발생시키게 된다.
이때, 상기 제2영구자석(163)를 감지하여 발생되는 2번출력전압을 발생되지 않는다.
그리고 도 8(c)에 도시된 바와 같이 상기 모터(120)를 반시계 방향으로 회전시켜 상기 홀센서(161)가 제2영구자석(163)을 감지하여 2번출력전압을 발생시키게 된다.
이때, 상기 제1영구자석(162)를 감지하여 발생되는 1번출력전압을 발생되지 않는다.
이로 인해, 상기 보조센서(160) 즉 홀센서(161)는 상기 플랩의 개방위치 및 폐쇄위치에 배치된 상기 제1영구자석(162)과 제2영구자석(163)의 위치를 확인할 수 있게 된다.
상기 위치확인단계(S60)는 경우에 따라 생략되어 상기 플랩개폐측정단계(S70)를 곧바로 수행할 수도 있다.
상기 플랩개폐측정단계(S70)는 상기 모터(120)를 구동시켜 회전된 상기 플랩의 개폐여부를 상기 보조센서(160)에 의해 감지하는 단계이다.
상기 플랩개폐측정단계(S70)에서는 상기 모터(120)에 의한 상기 플랩의 회전시 상기 홀센서(161)가 상호 이격되어 있는 상기 제1영구자석(162) 또는 제2영구자석(163)을 측정하여 상기 플랩의 개방 또는 폐쇄를 감지하게 된다.
상기 제2판단단계(S80)는, 상기 플랩이 정상적으로 회전되었을 때 상기 보조센서(160)에서 감지되어야 할 정상값과 상기 보조센서(160)에서 실제 감지된 측정값이 일치하는지 여부를 판단하는 단계이다.
상기 제2판단단계(S80)에서는, 상기 정상값과 측정값이 일치하면 상기 모터(120)의 구동을 완료하고, 불일치하면 상기 경고단계(S90)로 이동하도록 한다.
즉, 상기 제2판단단계(S80)에서는 도 8(d)에 도시된 바와 같이 상기 모터(120)가 구동되어 상기 홀센서(161)가 상기 제1영구자석(162)을 감지하고 이것이 명령값과 일치하게 되면, 상기 모터(120)의 구동을 멈추어 상기 플랩이 개방된 상태를 유지하도록 한다.
그리고, 도 8(e)에 도시된 바와 같이 상기 모터(120)가 구동되어 상기 홀센서(161)가 상기 제2영구자석(163)을 감지하고 이것이 명령값과 일치하게 되면, 상기 모터(120)의 구동을 멈추어 상기 플랩이 폐쇄된 상태를 유지하도록 한다.
상기 경고단계(S90)는 경고메세지를 발생시켜 이를 사용자가 인지할 수 있도록 하는 단계로써, 상기 위치확인단계(S60)에서 상기 홀센서(161) 즉 보조센서(160)가 비상적으로 검출되거나, 상기 제2판단단계(S80)에서 상기 보조센서(160)에서 실제 감지한 측정값과 미리 설정된 정상값이 불일치하였을 때 수행되는 과정이다.
상기 메인센서(150)가 고장없이 잘 작동될 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 모니터링단계(S10)와, 센서검사단계(S20)와, 구동단계(S30)와, 플랩각도측정단계(S40) 및 제1판단단계(S50)를 거쳐 모터(120)의 구동완료가 이루어지게 된다.
그리고, 상기 메인센서(150)가 고장났을 경우 즉 상기 센서검사단계(S20)에서 상기 메인센서(150)가 비상적으로 검출되거나, 상기 제1판단단계(S50)에서 상기 메인센서(150)에서 실제 감지한 측정값과 미리 설정된 정상값 상호간의 차이가 미리 설정된 오차범위를 초과하였을 때에는, 상기 위치확인단계(S60)로 이동하게 된다.
상기 보조센서(160)가 고장없이 잘 작동될 경우에는 구동단계(S30)와, 플랩개폐측정단계(S70)와, 제2판단단계(S80)를 거쳐 모터(120)의 구동완료가 이루어지게 된다.
그리고, 상기 보조센서(160)가 고장났을 경우 즉 상기 위치확인단계(S60)에서 상기 홀센서(161) 즉 보조센서(160)가 비상적으로 검출되거나, 상기 제2판단단계(S80)에서 상기 보조센서(160)에서 실제 감지한 측정값과 미리 설정된 정상값이 불일치하였을 때에는, 상기 경고단계(S90)로 이동하게 된다.
위와 같은 본 발명의 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법에 의해 상기 메인센서(150)가 고장났을 경우에도, 상기 플랩의 개폐동작이 이루어지도록 할 수 있어 플랩 개폐장치 전체를 교체할 필요가 없고 좀 더 오랫동안 사용할 수 있다.
본 발명인 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치 및 개폐방법은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
110 : 본체,
120 : 모터, 125 : 기어,
130 : 브라켓,
140 : 회전부,
150 : 메인센서,
160 : 보조센서, 161 : 홀센서, 162 : 제1영구자석, 163 : 제2영구자석,
S10 : 모니터링단계, S20 : 센서검사단계, S30 : 구동단계, S40 : 플랩각도측정단계, S50 : 제1판단단계, S60 : 위치확인단계, S70 : 플랩개폐측정단계, S80 : 제2판단단계, S90 : 경고단계,

Claims (10)

  1. 차량의 전방에 설치된 라디에이터의 전방에 배치되어 상기 라디에이터로 유입되는 공기의 흐름을 개폐하는 플랩과;
    상기 플랩을 회전시키는 모터와;
    상기 플랩의 회전각도를 감지하는 메인센서와;
    상기 플랩의 개폐여부를 감지하는 보조센서와;
    상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지되,
    상기 제어부는, 상기 모터의 구동에 의해 상기 플랩이 정상적으로 회전되었을 때 상기 메인센서에서 감지되어야 할 정상값과 상기 메인센서에서 실제 감지된 측정값이 미리 설정된 오차범위 이내이면 상기 모터의 구동을 완료하고, 상기 정상값과 측정값이 미리 설정된 오차범위를 초과하면 상기 보조센서에 의해 상기 플랩의 개폐여부를 감지하도록 하는 것을 특징으로 하는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 메인센서는 상기 플랩의 회전각도 감지하여 아날로그 전압으로 변환시키되,
    상기 메인센서에서는 상기 플랩의 완전개방각도와 상기 플랩의 폐쇄각도 사이에서 1개 이상의 회전각도를 더 감지하는 것을 특징으로 하는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치.
  3. 청구항1에 있어서,
    상기 플랩과 함께 회전하는 회전부와;
    상기 플랩을 회전 가능하게 지지하는 브라켓을 더 포함하여 이루어지고,
    상기 보조센서는,
    상기 회전부에 상호 이격되어 장착되는 제1영구자석 및 제2영구자석과;
    상기 브라켓에 고정 장착되고 상기 제1영구자석과 제2영구자석 사이에 배치된 홀센서로 이루어지되,
    상기 제1영구자석과 제2영구자석은 상기 홀센서에 대면하는 방향의 자극이 서로 반대이고,
    상기 홀센서는 상기 플랩의 회전시 함께 회전하는 제1영구자석 또는 제2영구자석을 감지하여 상기 플랩의 개폐여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치.
  4. 청구항3에 있어서,
    상기 제1영구자석은 상기 플랩이 완전개방되었을 때의 회전각도에서 상기 홀센서와 대면하도록 상기 회전부에 장착되고,
    상기 제2영구자석은 상기 플랩이 폐쇄되었을 때의 회전각도에서 상기 홀센서에 대면하도록 상기 회전부에 장착되는 것을 특징으로 하는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치.
  5. 청구항3 또는 청구항4에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터의 구동에 의한 상기 플랩의 회전동작 후, 상기 홀센서가 상기 제1영구자석 또는 제2영구자석을 감지하면 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치.
  6. 차량의 전방에 설치된 라디에이터의 전방에 배치되어 상기 라디에이터로 유입되는 공기의 흐름을 개폐하는 플랩의 개폐방법에 있어서,
    상기 플랩의 회전각도를 감지하는 메인센서의 고장시 보조센서를 이용하여 상기 플랩의 개폐여부만을 감지하도록 하는 것을 특징으로 하는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐방법.
  7. 청구항6에 있어서,
    상기 플랩에 연결된 모터를 구동시켜 상기 플랩을 회전시키는 구동단계와;
    회전된 상기 플랩의 회전각도를 상기 메인센서를 이용하여 감지하는 플랩각도측정단계와;
    상기 플랩이 정상적으로 회전되었을 때 상기 메인센서에서 감지되어야 할 정상값과 상기 메인센서에서 실제 감지된 측정값이 미리 설정된 오차범위 이내인지 여부를 판단하는 제1판단단계와;
    상기 모터를 구동시켜 회전된 상기 플랩의 개폐여부를 상기 보조센서에 의해 감지하는 플랩개폐측정단계와;
    상기 플랩이 정상적으로 회전되었을 때 상기 보조센서에서 감지되어야 할 정상값과 상기 보조센서에서 실제 감지된 측정값이 일치하는지 여부를 판단하는 제2판단단계와;
    경고메세지를 발생시키는 경고단계를 포함하여 이루어지되,
    상기 메인센서는 상기 플랩의 완전개방각도와 상기 플랩의 폐쇄각도 사이에서 1개 이상의 회전각도를 더 감지할 수 있고,
    상기 제1판단단계에서는,
    상기 정상값과 측정값이 미리 설정된 오차범위 이내이면 상기 모터의 구동을 완료하고 미리 설정된 오차범위를 초과하면 상기 플랩개폐측정단계로 이동하도록 하며,
    상기 제2판단단계에서는,
    상기 정상값과 측정값이 일치하면 상기 모터의 구동을 완료하고 불일치하면 상기 경고단계로 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐장치.
  8. 청구항7에 있어서,
    상기 구동단계 이전에 상기 플랩의 회전각도를 감지하는 상기 메인센서 자체를 모니터링하는 모니터링단계와;
    상기 모니터링단계에서의 측정한 값을 이용하여 상기 메인센서가 정상인지 여부를 판단하는 센서검사단계를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 메인센서는 상기 플랩의 회전각도 감지하여 아날로그 전압으로 변환시키고,
    상기 모니터링단계에서는 상기 메인센서 자체의 전압을 모니터링하고,
    상기 센서검사단계에서는 측정한 상기 메인센서 자체의 전압이 미리 설정된 전압범위 이내이면 정상으로 판단하여 상기 구동단계로 이동하도록 하고, 측정한 상기 메인센서 자체의 전압이 미리 설정된 전압범위를 초과하면 비정상으로 판단하여 상기 플랩개폐측정단계로 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐방법.
  9. 청구항7 또는 청구항8에 있어서,
    상기 보조센서는, 상호 이격 배치되어 상기 플랩과 함께 회전하는 2개의 영구자석과, 2개의 상기 영구자석 사이에 배치되어 회전하는 상기 영구자석을 감지하는 홀센서로 이루어지고,
    상기 플랩개폐측정단계에서는 상기 모터에 의한 상기 플랩의 회전시 상기 홀센서가 상호 이격되어 있는 상기 영구자석을 측정하여 상기 플랩의 개방 또는 폐쇄를 감지하도록 하는 것을 특징으로 하는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐방법.
  10. 청구항9에 있어서,
    상기 플랩개폐측정단계 이전에 상기 모터를 정방향 및 역방향 회전시켜 상기 홀센서와 영구자석에 의해 상기 플랩의 개방위치 및 폐쇄위치를 확인하는 위치확인단계를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 위치확인단계에서는, 상기 홀센서에서 측정한 값이 미리 설정된 값과 일치하면 상기 플랩개폐측정단계로 이동하도록 하고, 불일치하면 상기 경고단계로 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 라디에이터용 플랩의 능동 개폐방법.
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