KR101108261B1

KR101108261B1 - 차량의 플랩 제어장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101108261B1
Application number: KR1020090113435A
Authority: KR
Inventors: 김인철
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2012-01-31
Also published as: CN102072006B; US8336509B2; US20110120395A1; KR20110056924A; CN102072006A

Abstract

본 발명은 차량의 플랩 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 차량의 전방에 설치되어 라디에이터로 유입되는 공기량을 조절하는 플랩을 제어할 뿐만 아니라 실질적으로 플랩이 구동되지 않는 페일이 발생할 경우 페일세이프 구동에 의해 락킹을 해제하여 주행풍압에 의해 일부 플랩이 개방될 수 있도록 하여 엔진 과열을 방지할 수 있다.

냉각, 그릴, 플랩, 라디에이터, 락킹, 자연풍압, 구동, 과열, 페일세이프

Description

차량의 플랩 제어장치 및 그 제어방법{CONTROL APPARATUS OF FLAP IN VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 플랩 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 전방에 설치되어 라디에이터로 유입되는 공기량을 조절하는 플랩을 제어할 뿐만 아니라 실질적으로 플랩이 구동되지 않는 페일이 발생할 경우 페일세이프(fail safe) 구동에 의해 락킹을 해제하여 주행풍압에 의해 일부 플랩이 개방될 수 있도록 한 차량의 플랩 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 라디에이터는 수냉식 엔진에서 열을 공기 중에 방출하기 위한 장치로서, 실린더 블록과 실린더 헤드의 냉각수 통로에서 열을 흡수한 냉각수를 냉각한다.

이는 엔진에서 뜨거워진 냉각수를 방열판에 통과시켜 공기와 접촉하게 하여 냉각시키는 방식으로 단위 면적당 방열량이 크며 공기 및 냉각수의 흐름 저항이 적은 특징이 있다.

이와 같은 라디에이터는 냉각효과를 높이기 위해 자동차의 앞쪽에 설치되어 주행 중 바람에 의해 열을 식히는 구조로 되어 있고, 또한 열전도가 좋은 금속판에 틈새를 두어 겹치게 하고, 물이 통과하는 튜브를 설치하여 냉각효과를 높이고 있다.

그러나, 냉각된 차량의 경우 주행시 불필요한 외부의 찬 공기가 라디에이터로 유입되면 엔진의 가열시간이 지연되어 엔진 성능을 저하시킬 뿐만 아니라 배기가스의 배출량을 늘리는 문제점이 있다.

따라서, 최근에는 차량의 전방 범퍼 그릴의 후면에 개폐가 가능한 플랩(FLAP)을 설치하여 엔진 냉각수온의 변화에 따라 라디에이터로 유입되는 공기 유입량을 제어함으로써 엔진이 충분히 가열될 수 있는 가열시간을 확보하여 엔진 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 공냉 성능도 향상시키고 있다.

위에서 설명한 기술은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

이러한 플랩의 작동은 엔진제어부에서 플랩의 작동조건을 판단하여 개폐명령을 내리게 되면, 개폐명령에 따라 구동모터가 작동되면서 플랩과 연결된 링크가 작동하여 플랩이 개폐된다.

그런데, 엔진제어부로부터 개폐명령을 수신 받지 못하거나, 구동모터가 정상적으로 작동되지 않거나, 구동모터가 정상적으로 작동되더라도 실질적으로 플랩이 움직이지 않거나, 플랩이 닫힌 상태에서 전원공급이 차단되어 닫힌 상태로 고정되는 등의 문제가 발생할 경우 엔진 냉각에 필요한 공기의 유입이 부족하여 엔진 과열 현상이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 차량의 전방에 설치되어 라디에이터로 유입되는 공기량을 조절하는 플랩을 제어할 뿐만 아니라 실질적으로 플랩이 구동되지 않는 페일이 발생할 경우 페일세이프 구동에 의해 락킹을 해제하여 주행풍압에 의해 일부 플랩이 개방될 수 있도록 한 차량의 플랩 제어장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량의 플랩 제어장치는 차량의 전방에 설치되어 유입되는 공기량을 조절하는 상부플랩과 하부플랩; 상부플랩을 개폐시키는 구동부; 하부플랩이 주행풍압에 의해 개방되지 않도록 락킹시키는 락킹부; 상부플랩의 개폐동작에 의한 움직임을 감지하는 움직임 감지센서; 상부플랩과 하부플랩의 구동조건을 판단하는 엔진제어부; 및 엔진제어부로부터 구동조건을 입력받아 구동부와 락킹부를 작동시키고 움직임 감지센서의 감지값과 엔진제어부와의 통신상태에 따라 구동부와 락킹부를 페일세이프 구동하는 구동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 락킹부는 전원이 차단될 경우 락킹이 해제되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 엔진제어부에서 구동제어부와의 통신상태가 불량할 경우 구동제어부로 공급되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 구동제어부는 구동부와 락킹부를 작동시킨 후 엔진제어부로 상태신호를 송신하고, 페일세이프 구동시 페일신호를 엔진제어부로 송신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 엔진제어부에서 구동제어부로부터 페일신호를 수신하거나 구동제어부로 공급되는 전원을 차단하는 경우 경고신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

이때 엔진제어부에서 경고신호가 출력될 경우 경고를 발생하는 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 페일세이프 구동은 상부플랩을 개방시키고 하부플랩의 락킹을 해제시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량의 플랩 제어장치의 제어방법은 엔진제어부와의 통신상태를 판단하는 단계; 통신상태가 불량할 경우 상부플랩을 개방하고 하부플랩의 락킹을 해제하는 단계; 통신상태가 양호할 경우 개폐명령을 수신받는 단계; 수신받은 개폐명령에 따라 상부플랩과 하부플랩을 구동시키는 단계; 상부플랩의 개폐동작에 의한 움직임을 감지하는 단계; 상부플랩의 움직임이 감지될 경우 상 태신호를 엔진제어부로 출력하는 단계; 및 상부플랩의 움직임이 감지되지 않을 경우 하부플랩의 락킹을 해제하고 페일신호를 엔진제어부로 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 엔진제어부에서 구동제어부와 통신상태를 판단하여 통신상태가 불량할 경우 구동제어부로 공급되는 전원을 차단하는 단계; 및

구동제어부로 공급되는 전원을 차단하거나 구동제어부로부터 페일신호를 수신받을 경우 경고신호를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 차량의 전방에 설치되어 라디에이터로 유입되는 공기량을 조절하는 플랩을 제어할 뿐만 아니라 실질적으로 플랩이 구동되지 않는 페일이 발생할 경우 페일세이프 구동에 의해 락킹을 해제하여 주행풍압에 의해 일부 플랩이 개방될 수 있도록 하여 엔진 과열을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 플랩 제어장치 및 그 제어방법의 일 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 플랩 제어장치를 나타낸 블록구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 차량의 플랩 제어장치는 상부플랩(40), 하부플랩(60), 구동부(30), 락킹부(50), 움직임 감지센서(70), 엔진제어부(10), 구동제어부(20) 및 경고부(80)를 포함한다.

상부플랩(40)과 하부플랩(60)은 차량의 전방에 설치되어 유입되는 공기량을 조절한다.

구동부(30)는 상부플랩(40)을 개폐시키기 위한 구동수단으로써 구동모터(미도시) 및 구동기어(미도시)에 의해 구동된다.

락킹부(50)는 하부플랩(60)이 주행풍압에 의해 개방되지 않도록 락킹시키기 위해 솔레노이드(미도시)로 구성하여 전원이 인가될 경우 작동하여 락킹시키고 전원이 차단될 경우 락킹이 해제되어 하부플랩(60)이 주행풍압에 의해 개방되도록 한다.

움직임 감지센서(70)는 상부플랩(40)의 개폐동작에 의한 움직임을 감지하기 위한 것으로써 포텐셔미터(미도시) 등을 사용하여 가변저항에 의한 전압값의 변화를 통해 움직임을 감지할 수 있다.

엔진제어부(10)는 냉각수온이나 하이브리드 차량의 경우 인버터의 온도 등을 비교하여 상부플랩(40)과 하부플랩(60)의 구동조건을 판단하여 개폐명령을 출력한다.

그리고, 구동제어부(20)와 CAN통신을 수행하면서 통신상태를 판단하여 500msec 이상의 통신지연이 발생할 경우 구동제어부(20)의 상태를 알 수 없다고 판단하고 구동제어부(20)로 공급되는 전원을 차단하여 페일세이프 구동을 실시한다.

구동제어부(20)로 공급되는 전원을 차단할 경우 락킹부(50)의 전원이 차단되면서 락킹이 해제되어 하부플랩(60)은 주행풍압에 의해 개방되어 엔진을 냉각시킬 수 있도록 한다.

또한, 엔진제어부(10)에서는 구동제어부(20)로부터 페일신호를 수신하거나 구동제어부(20)로 공급되는 전원을 차단하는 경우 경고신호를 출력한다.

경고부(80)는 엔진제어부(10)에서 경고신호가 출력될 경우 경고등을 점등시키거나 경고음을 발생시켜 운전자가 고장상태를 인지할 수 있도록 한다.

구동제어부(20)는 엔진제어부(10)로부터 구동조건에 따른 개폐명령을 입력받아 구동부(30)와 락킹부(50)를 작동시키고 움직임 감지센서(70)의 감지값과 엔진제어부(10)와의 통신상태에 따라 구동부(30)와 락킹부(50)를 페일세이프 구동시킨다.

페일세이프 구동은 구동부(30)를 작동시켜 상부플랩(40)을 개방시키고 락킹부(50)의 전원을 차단하여 하부플랩(60)의 락킹을 해제시킨다.

이때 실질적으로 상부플랩(40)은 페일로 인해 구동되지 않을 수 있다.

구동제어부(20)는 개폐명령에 따라 구동부(30)와 락킹부(50)를 작동시킨 후 엔진제어부(10)로 상태신호를 송신하고, 페일세이프 구동시 페일신호를 엔진제어부(10)로 송신하여 경고할 수 있도록 한다.

한편, 구동제어부(20)는 움직임 감지센서(70)의 감지값을 통해 상부플랩(40) 의 개폐정도를 확인하면서 구동부(30)를 작동시켜 상부플랩(40)의 개폐량을 선형적으로 조절하면서 개폐할 수도 있다.

도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 플랩 제어장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로써 도 2는 구동제어부에서 동작되는 과정을 도시하였으며, 도 3은 엔진제어부에서 동작되는 과정을 도시하였다.

도 2에 도시된 바와 같이 구동제어부(20)에서는 먼저, 엔진제어부(10)와의 통신상태를 판단한다(S10).

엔진제어부(10)와 CAN통신을 수행하면서 통신지연이 500msec 이상 발생하거나 엔진제어부(10)로부터 신호가 수신되지 않는 불량이 발생할 경우 엔진의 과열상태를 알 수 없어 페이세이프 구동으로 상부플랩(40)을 개방하고 하부플랩(60)의 락킹을 해제하여 냉각이 이루어질 수 있도록 한다(S12).

이때 통신상태가 양호할 경우에는 엔진제어부(10)로부터 출력되는 개폐명령을 수신받는다(S14).

구동제어부(20)는 수신받은 개폐명령에 따라 구동부(30)를 작동시켜 상부플랩(40)을 개폐하거나 락킹부(50)를 작동시키거나 해제시켜 하부플랩(60)이 주행풍압에 의해 구동될 수 있도록 한다(S16).

이와 같이 구동제어부(20)에서 구동부(30)를 통해 상부플랩(40)을 구동시킬 때 개폐동작에 의한 상부플랩(40)의 움직임을 감지한다(S18).

이때 상부플랩(40)의 움직임이 감지될 경우에는 정상적인 상태신호를 엔진제 어부(10)로 출력한다(S20).

그러나, 상부플랩(40)의 움직임이 감지되지 않을 경우에는 구동부(30)의 구동모터가 고장났거나 상부플랩(40)이 고착되거나 동결되어 움직이지 못하는 경우로써 페일세이프 구동을 위해 락킹부(50)의 전원을 차단하여 하부플랩(60)의 락킹을 해제한다(S22).

그리고, 페일신호를 엔진제어부(10)로 출력하여 운전자에게 경고할 수 있도록 한다(S24).

한편, 엔진제어부(10)에서는 도 3에 도시된 바와 같이 엔진의 냉각수온이나 하이브리드 차량의 경우 인버터의 온도 등을 비교하여 상부플랩(40)과 하부플랩(60)의 구동조건을 판단한다(S32).

이후 구동제어부(20)와의 통신상태를 판단하여 구동제어부(20)로부터 일정한 시간내에 상태신호 등이 정상적으로 수신될 경우에는 구동조건에 따른 개폐명령을 출력한다(S34)(S36).

그러나, 통신상태가 불량할 경우에는 구동제어부(20)의 고장으로 판단하고 페일세이프를 위해 구동제어부(20)로 공급되는 전원을 차단한다(S38).

이렇게 구동제어부(20)로 공급되는 전원이 차단될 경우 락킹부(50)의 전원이 차단되면서 하부플랩(60)의 락킹이 해제됨에 따라 주행풍압에 의해 개방될 수 있게 된다.

이와 같이 페일세이프 구동이 이루어질 경우 경고신호를 출력하여 운전자가 고장상태를 인지할 수 있도록 한다(S42).

한편, 통신상태가 양호하여 개폐명령을 구동제어부(20)로 출력한 경우 구동제어부(20)로부터 페일신호가 수신되는가 판단한다(S40).

이때 페일신호가 수신될 경우에는 경고신호를 출력하여 페일세이프 구동이 이루어지고 있음을 운전자가 인지할 수 있도록 한다(S42).

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 차량의 플랩 제어장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 엔진제어부 20 : 구동제어부

30 : 구동부 40 : 상부플랩

50 : 락킹부 60 : 하부플랩

70 : 움직임 감지센서 80 : 경고부

Claims

차량의 전방에 설치되어 유입되는 공기량을 조절하는 상부플랩과 하부플랩;

상기 상부플랩을 개폐시키는 구동부;

상기 하부플랩이 주행풍압에 의해 개방되지 않도록 락킹시키는 락킹부;

상기 상부플랩의 개폐동작에 의한 움직임을 감지하는 움직임 감지센서;

상기 상부플랩과 상기 하부플랩의 구동조건을 판단하는 엔진제어부; 및

상기 엔진제어부로부터 상기 구동조건을 입력받아 상기 구동부와 상기 락킹부를 작동시키고 상기 움직임 감지센서의 감지값과 상기 엔진제어부와의 통신상태에 따라 상기 구동부와 상기 락킹부를 페일세이프 구동하는 구동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 플랩 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 락킹부는 전원이 차단될 경우 락킹이 해제되는 것을 특징으로 하는 차량의 플랩 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 엔진제어부에서 상기 구동제어부와의 통신상태가 불량할 경우 상기 구동제어부로 공급되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량의 플랩 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 구동제어부는 상기 구동부와 상기 락킹부를 작동시킨 후 상기 엔진제어부로 상태신호를 송신하고, 상기 페일세이프 구동시 페일신호를 상기 엔진제어부로 송신하는 것을 특징으로 하는 차량의 플랩 제어장치.
제 4항에 있어서, 상기 엔진제어부에서 상기 구동제어부로부터 상기 페일신호를 수신하거나 상기 구동제어부로 공급되는 전원을 차단하는 경우 경고신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 플랩 제어장치.
제 5항에 있어서, 상기 엔진제어부에서 상기 경고신호가 출력될 경우 경고를 발생하는 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 플랩 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 페일세이프 구동은 상기 상부플랩을 개방시키고 상기 하부플랩의 락킹을 해제시키는 것을 특징으로 하는 차량의 플랩 제어장치.
엔진제어부와의 통신상태를 판단하는 단계;

통신상태가 불량할 경우 상부플랩을 개방하고 하부플랩의 락킹을 해제하는 단계;

상기 통신상태가 양호할 경우 개폐명령을 수신받는 단계;

수신받은 상기 개폐명령에 따라 상기 상부플랩과 상기 하부플랩을 구동시키는 단계;

상기 상부플랩의 개폐동작에 의한 움직임을 감지하는 단계;

상기 상부플랩의 움직임이 감지될 경우 상태신호를 상기 엔진제어부로 출력하는 단계; 및

상기 상부플랩의 움직임이 감지되지 않을 경우 상기 하부플랩의 락킹을 해제하고 페일신호를 상기 엔진제어부로 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 플랩 제어장치의 제어방법.
제 8항에 있어서, 상기 엔진제어부에서 구동제어부와 통신상태를 판단하여 상기 통신상태가 불량할 경우 상기 구동제어부로 공급되는 전원을 차단하는 단계; 및

상기 구동제어부로 공급되는 전원을 차단하거나 상기 구동제어부로부터 상기 페일신호를 수신받을 경우 경고신호를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 플랩 제어장치의 제어방법.