JP2014091513A - 車両用アクティブエアフラップ装置及び故障診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用アクティブエアフラップ装置及び故障診断方法を提供する。
【解決手段】２つの位置センサー、駆動フラップ位置センサーと、従動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値と、アクチュエータのモータ電流値とを利用してセンサー自体に対する故障を診断すると同時にリンク器具による異常状態を診断する、さらにフラップが氷結又は異物等によって固着した状況である場合にもシステム故障と誤診断することを予防する。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両用アクティブエアフラップ装置及び故障診断方法｛ＡＣＴＩＶＥ ＡＩＲ ＦＬＡＰ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＶＥＨＩＣＬＥ ＡＮＤ ＤＥＦＥＣＴ ＤＩＡＧＮＯＳＩＳ ＭＥＴＨＯＤ ＴＨＥＲＥＯＦ｝に関するものであり、より詳しくは、センサーによる故障及び機構的連結器具による故障をそれぞれ分離して診断することができるように構成された車両用アクティブエアフラップ装置及び故障診断方法に関する技術である。

図１と図２には、従来の車両用アクティブエアフラップ装置の一例が図示されているところ、車両のフロントエンドモジュールに結合して設置されたダクトハウジング１、上記ダクトハウジング１に固定設置されたアクチュエータ２、上記アクチュエータ２と駆動軸３を媒介として直結し上記ダクトハウジング１に対して回転可能に設置された駆動フラップ４、上記駆動フラップ４とリンク器具５によって連結され上記ダクトハウジング１に対して回転可能に設置された縦動フラップ６を含む。

上記アクチュエータ２は、ＰＣＢ２ａ、モーター２ｂ、多数個のギア部材２ｃを含んだ構成で、上記ギア部材２ｃのうち最終出力ギア２ｄに駆動軸３の一端が結合され、また上記出力ギア２ｄに駆動フラップ４の回転角を検出する駆動フラップ位置センサー７が装着された構造である。

ここで、上記駆動フラップ位置センサー７は、ポテンションメータ（Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ）を使用するのが望ましいが、これに限定されるものではない。

したがって、アクチュエータ２が作動すれば、駆動軸３を通じて動力が伝達されて駆動フラップ４が回転し、上記駆動フラップ４の回転力はリンク器具５を通じて縦動フラップ６に伝達されて縦動フラップが共に回転する構造になる。

しかし、上記のような従来のアクティブエアフラップ装置は、駆動フラップ４の位置のみが駆動フラップ位置センサー７によって確認が可能なだけで、リンク器具５によって連結された残りの縦動フラップ６の位置は確認が不可能な短所があり、これによりリンク器具５に異常（故障及び破損）が発生した場合、この時の状態を診断することができない短所がある。

また、従来の装置は、センサーが１個しかない構成で、センサー（駆動フラップ位置センサー）自体の故障についての診断方法がなく、特にセンサーが故障すれば故障したセンサー値を利用してエアフラップが誤作動するようになる短所がある。

また、従来の装置は、氷結や又は異物等によってフラップ４、６が固着した状況でもシステム故障と誤診断するようになる短所がある。

上記の背景技術として説明された事項は、本発明の背景についての理解増進のためのものであるだけで、この技術分野で通常の知識を有する者に既に知られた従来技術に該当することを認めるものと受け入れられてはならないものである。

大韓民国公開特許公報１０−２０１１−００８００３７号

そこで本発明は、上記した短所を解消するために案出されたものであり、駆動フラップ及び縦動フラップと連結された２つのセンサー値を比較してセンサー自体に対する故障を診断すると同時にリンク器具による異常状態を診断し、特に氷結や又は異物等によってエアフラップが固着した状況である時にはシステム故障と誤診断することを予防することができるようにすることにより、製品に対する信頼性の確保及びこれによる商品性の向上を図ることができる車両用アクティブエアフラップ装置及び故障診断方法を提供するところにその目的がある。

上記した目的を達成するための本発明の車両用アクティブエアフラップ装置は、アクチュエータと駆動フラップを連結する駆動軸と連結されて上記駆動フラップの回転角を検出する駆動フラップ位置センサー； 上記駆動フラップとリンク器具を媒介として連結された縦動フラップ； 上記リンク器具と連結された縦動軸と連結されて上記縦動フラップの回転角を検出する縦動フラップ位置センサー； 上記駆動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値及び上記アクチュエータのモーターで印加される電流値をモニタリングして上記駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサー及び上記モーターとリンク器具の故障有無を判断するコントローラー；を含む。

上記駆動フラップ位置センサーと上記縦動フラップ位置センサーは、駆動軸と縦動軸の回転角をそれぞれ検出して上記コントローラーに入力するポテンションメータ（Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ）で上記アクチュエータに備えられたことを特徴とする。

そして、本発明による車両用アクティブエアフラップ装置の故障診断方法は、駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値を利用して上記駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサーの故障有無を判断するセンサー故障判断段階； 上記駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサーが正常状態で、駆動フラップが正常に作動する状況である時に、駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値を利用してリンク器具の異常有無を判断するリンク器具故障判断段階；及び上記駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサーが正常状態で、駆動フラップが非正常的に作動する状況である時に、アクチュエータのモーターで印加される電流値をモニタリングして上記モーターの故障有無を判断するモーター故障判断段階；を含むことを特徴とする。

上記センサー故障判断段階は、上記駆動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値がそれぞれ正常範囲内に存在し、同時に上記駆動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値の差が正常範囲内に存在すればセンサー正常状態と判断し、いずれか一つでも満足しなければセンサー故障状態と判断することを特徴とする。

上記リンク器具故障判断段階で、上記駆動フラップがオープン（ｏｐｅｎ）及びクローズ（ｃｌｏｓｅ）作動する時に、フィードバック電圧値がそれぞれ正常範囲内に存在すれば、上記駆動フラップが正常に作動する状況と判断することを特徴とする。

上記リンク器具故障判断段階は、上記駆動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値の差が正常範囲内に存在しなければ、リンク器具の抜け及び破損が発生した異常状態と判断することを特徴とする。

上記モーター故障判断段階は、上記モーターで印加される作動電流が検出されなければ、モーター故障と判断することを特徴とする。

上記モーター故障判断段階は、上記モーターで印加される作動電流が検出されれば駆動フラップ又は縦動フラップが氷結するか又は異物によって固着した状態と判断することを特徴とする。

上記センサーが故障状態か又は上記リンク器具が異常状態か又は上記モーターが故障状態ならば警告灯が点灯し、上記フラップが氷結又は異物によって固着した状態ならば警告灯が点灯しないことを特徴とする。

本発明による車両用アクティブエアフラップ装置及び故障診断方法によれば、２つの位置センサー値を利用してセンサー自体に対する故障を診断すると同時にリンク器具による異常状態を診断することができるようになることによって、アクティブエアフラップ装置の正確な故障を診断することができるようになり、アクチュエータのモーターで印加される電流値をモニタリングしてモーターの故障状態を判断することができ、特にフラップが氷結又は異物等によって固着した状況である時にはシステム故障と誤診断することを予防することができるようになることで、製品に対する信頼性の確保及びこれによる商品性の向上を図ることができる効果がある。

従来のアクティブエアフラップ装置を説明するための図面。 従来のアクチュエータについての図面。 本発明による車両用アクティブエアフラップ装置を説明するための図面。 図３のアクチュエータについての図面。 本発明による車両用アクティブエアフラップの故障診断方法を説明するための順序図。

以下では添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例による車両用アクティブエアフラップ装置及び故障診断方法について詳察することにする。

本発明による車両用アクティブエアフラップ装置は、図３ないし図４に図示されたように、車両のフロントエンドモジュールに結合して設置されたダクトハウジング１、上記ダクトハウジング１に固定設置されたアクチュエータ２、上記アクチュエータ２と駆動軸３を媒介として直結し上記ダクトハウジング１に対して回転可能に設置された駆動フラップ４、上記駆動フラップ４とリンク器具５を通じて連結され上記ダクトハウジング１に対して回転可能に設置された縦動フラップ６、上記駆動軸３と連結されるように設置されて上記駆動フラップ４の回転角を検出する駆動フラップ位置センサー７、上記リンク器具５と連結された縦動軸８、上記縦動軸８と連結されるように設置されて上記縦動フラップ６の回転角を検出する縦動フラップ位置センサー９、上記駆動フラップ位置センサー７のフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサー９のフィードバック電圧値及び上記アクチュエータ２のモーター２ｂで印加される電流値をモニタリングして、上記駆動フラップ位置センサー７と縦動フラップ位置センサー９及び上記モーター２ｂとリンク器具５の故障有無を判断するコントローラー１０を含む。

上記アクチュエータ２は、ＰＣＢ２ａ、モーター２ｂ、多数個のギア部材２ｃを含んだ構成で、上記ギア部材２ｃのうち最終出力ギア２ｄに駆動軸３の一端が結合され、また上記出力ギア２ｄに駆動フラップ４の回転角を検出する駆動フラップ位置センサー７が装着される。

ここで、上記駆動フラップ位置センサー７と上記縦動フラップ位置センサー９は、駆動軸３と縦動軸８の回転角をそれぞれ検出して上記コントローラー１０に入力するポテンションメータ（Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ）で上記アクチュエータ２に備えられたことを特徴とする。

そして、本発明による車両用アクティブエアフラップ装置の故障診断方法については、図５を参照して説明する。

すなわち、本発明による車両用アクティブエアフラップ装置の故障診断方法は、駆動フラップ位置センサー７と縦動フラップ位置センサー９のフィードバック電圧値を利用して上記駆動フラップ位置センサー７と縦動フラップ位置センサー９の故障有無を判断するセンサー故障判断段階； 上記駆動フラップ位置センサー７と縦動フラップ位置センサー９が正常状態で、駆動フラップ６が正常に作動する状況である時に、駆動フラップ位置センサー７と縦動フラップ位置センサー９のフィードバック電圧値を利用してリンク器具５の異常有無を判断するリンク器具故障判断段階；及び上記駆動フラップ位置センサー７と縦動フラップ位置センサー９が正常状態で、駆動フラップ４が非正常的に作動する状況である時に、アクチュエータ２のモーター２ｂで印加される電流値をモニタリングして上記モーター２ｂの故障有無を判断するモーター故障判断段階；を含む。

上記センサー故障判断段階は、上記駆動フラップ位置センサー７のフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサー９のフィードバック電圧値がそれぞれ正常範囲内に存在し、同時に上記駆動フラップ位置センサー７のフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサー９のフィードバック電圧値の差が正常範囲内に存在すればセンサー正常状態と判断し、いずれか一つでも満足しなければセンサー故障状態と判断する。

上記のようなセンサーの故障判断によってセンサー自体の故障に対する診断をすることができ、特に２つの位置センサー７、９を適用することによってアクティブエアフラップが故障したセンサー値で誤作動する状況をあらかじめ予防することができるようになる。

上記リンク器具故障判断段階で、上記駆動フラップ６がオープン（ｏｐｅｎ）及びクローズ（ｃｌｏｓｅ）作動する時に、フィードバック電圧値がそれぞれ正常範囲内に存在すれば、上記駆動フラップ６が正常に作動する状況と判断するようになる。

そして、上記リンク器具故障判断段階は、上記駆動フラップ位置センサー７のフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサー９のフィードバック電圧値の差が正常範囲内に存在しなければ、リンク器具５の抜け及び破損が発生した異常状態と判断するようになる。

上記モーター故障判断段階は、上記モーター２ｂで印加される作動電流が検出されなければモーター故障と判断し、上記モーター２ｂで印加される作動電流が検出されれば駆動フラップ４又は縦動フラップ６が氷結するか又は異物によって固着した状態と判断するようになる。

そして、上記センサー７、９が故障状態か又は上記リンク器具５が異常状態か又は上記モーター２ｂが故障状態ならば警告灯が点灯し、上記フラップ４、６が氷結又は異物によって固着した状態ならば警告灯が点灯しないことを特徴とする。

以下、本発明実施例の作用について説明する。

イグニッションスィッチがオン（ｏｎ）になれば、駆動フラップ位置センサー７のフィードバック電圧値と縦動フラップ位置センサー９のフィードバック電圧値がそれぞれ正常範囲内に存在するかを判断するようになり（段階Ｓ１）、また上記駆動フラップ位置センサー７のフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサー９のフィードバック電圧値の差が正常範囲内に存在するかを判断するようになる。（段階Ｓ２）
判断結果、すべての値が正常範囲に存在すればセンサー７、９正常状態と判断するようになり（段階Ｓ３）、いずれか一つでも満足しなければセンサー故障と判断（段階Ｓ４）し、この時には警告灯を点灯させるようになる。（段階Ｓ５）
そして、上記駆動フラップ位置センサー７と縦動フラップ位置センサー９が全て正常状態ならば、駆動フラップ６が正常に作動する状態であるかを判断するようになるが（段階Ｓ６）、上記駆動フラップ６がオープン（ｏｐｅｎ）及びクローズ（ｃｌｏｓｅ）作動する時にフィードバック電圧値がそれぞれ正常範囲内に存在すれば、上記駆動フラップ６が正常に作動する状況と判断するようになり、正常範囲に存在しなければ上記駆動フラップ６が非正常的に作動する状況と判断するようになる。

上記駆動フラップ位置センサー７と縦動フラップ位置センサー９が全て正常状態で、上記駆動フラップ６が正常に作動する状態ならば、上記駆動フラップ位置センサー７のフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサー９のフィードバック電圧値の差が正常範囲内に存在するかどうかを判断するようになり（段階Ｓ７）、この時、正常範囲内に存在すればリンク器具５に異常がない状況と判断し、もし正常範囲内に存在しなければリンク器具５の抜け又は破損が発生した異常状態と判断して（段階Ｓ８）、この時にも警告灯を点灯させるようになる。

そして、上記駆動フラップ位置センサー７と縦動フラップ位置センサー９が正常状態で、駆動フラップ４が非正常的に作動する状況ならば、モーター２ｂで印加される作動電流を検出するようになるが（段階Ｓ９）、この時、モーター２ｂで印加される作動電流が検出されなければ、モーター故障と判断（段階Ｓ１０）した後に警告灯を点灯させるようになり、上記モーター２ｂで印加される作動電流が検出されれば、モーター故障ではなく駆動フラップ４又は縦動フラップ６が氷結するか又は異物によって固着した状態と判断するようになる。（段階Ｓ１１）
フラップ４、６が氷結又は異物等によって固着した状態と判断されれば、固着解除のためのロジックが作動し（段階Ｓ１２）、この時にはセンサー及びリンク器具の故障ではない関係で警告灯は点灯しない。

以上説明したように、本発明によれば、駆動フラップ４と縦動フラップ６にそれぞれ連結された２つの位置センサー７、９の値を利用してセンサー自体に対する故障を診断すると同時にリンク器具５による異常状態を診断することができるようになることによって、アクティブエアフラップ装置の正確な故障を診断することができる長所がある。

また、アクチュエータ２のモーター２ｂで印加される電流値をモニタリングしてモーターの故障状態を判断することができ、特にフラップ４、６が氷結又は異物等によって固着した状況である時にはシステム故障と誤診断することを予防することができるようになることにより、製品に対する信頼性の確保及びこれによる商品性の向上を図ることができるようになる。

本発明は、特定の実施例に関して図示して説明したが、以下の特許請求の範囲によって提供される本発明の技術的思想を脱しない限度内で、本発明が多様に改良及び変化されることができるということは当業界で通常の知識を有する者において自明なことである。

２−アクチュエータ ２ｂ−モーター
３−駆動軸 ４−駆動フラップ
５−リンク器具 ６−縦動フラップ
７−駆動フラップ位置センサー ８−縦動軸
９−縦動フラップ位置センサー １０−コントローラー

Claims (9)

1. アクチュエータと駆動フラップを連結する駆動軸と連結されて上記駆動フラップの回転角を検出する駆動フラップ位置センサー；
   上記駆動フラップとリンク器具を媒介として連結された縦動フラップ；
   上記リンク器具と連結された縦動軸と連結されて上記縦動フラップの回転角を検出する縦動フラップ位置センサー；
   上記駆動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値及び上記アクチュエータのモーターで印加される電流値をモニタリングして上記駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサー及び上記モーターとリンク器具の故障有無を判断するコントローラー；を含む車両用アクティブエアフラップ装置。
2. 上記駆動フラップ位置センサーと上記縦動フラップ位置センサーは、駆動軸と縦動軸の回転角をそれぞれ検出して上記コントローラーで入力するポテンションメータ（Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ）で上記アクチュエータに備えられたことを特徴とする請求項１に記載の車両用アクティブエアフラップ装置。
3. 駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値を利用して上記駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサーの故障有無を判断するセンサー故障判断段階；
   上記駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサーが正常状態で、駆動フラップが正常に作動する状況である時に、駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値を利用してリンク器具の異常有無を判断するリンク器具故障判断段階；及び
   上記駆動フラップ位置センサーと縦動フラップ位置センサーが正常状態で、駆動フラップが非正常的に作動する状況である時に、アクチュエータのモーターで印加される電流値をモニタリングして上記モーターの故障有無を判断するモーター故障判断段階；を含む車両用アクティブエアフラップ装置の故障診断方法。
4. 上記センサー故障判断段階は、上記駆動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値がそれぞれ正常範囲内に存在し、同時に上記駆動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値の差が正常範囲内に存在すればセンサー正常状態と判断し、いずれか一つでも満足しなければセンサー故障状態と判断することを特徴とする請求項３に記載の車両用アクティブエアフラップ装置の故障診断方法。
5. 上記リンク器具故障判断段階で、上記駆動フラップがオープン（ｏｐｅｎ）及びクローズ（ｃｌｏｓｅ）作動する時に、フィードバック電圧値がそれぞれ正常範囲内に存在すれば、上記駆動フラップが正常に作動する状況と判断することを特徴とする請求項３に記載の車両用アクティブエアフラップ装置の故障診断方法。
6. 上記リンク器具故障判断段階は、上記駆動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値と上記縦動フラップ位置センサーのフィードバック電圧値の差が正常範囲内に存在しなければ、リンク器具の抜け及び破損が発生した異常状態と判断することを特徴とする請求項３に記載の車両用アクティブエアフラップ装置の故障診断方法。
7. 上記モーター故障判断段階は、上記モーターで印加される作動電流が検出されなければ、モーター故障と判断することを特徴とする請求項３に記載の車両用アクティブエアフラップ装置の故障診断方法。
8. 上記モーター故障判断段階は、上記モーターで印加される作動電流が検出されれば駆動フラップ又は縦動フラップが氷結するか又は異物によって固着した状態と判断することを特徴とする請求項３に記載の車両用アクティブエアフラップ装置の故障診断方法。
9. 上記センサーが故障状態か又は上記リンク器具が異常状態か又は上記モーターが故障状態ならば警告灯が点灯し、上記フラップが氷結又は異物によって固着した状態ならば警告灯が点灯しないことを特徴とする請求項８に記載の車両用アクティブエアフラップ装置の故障診断方法。

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