KR101756031B1 - 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템 - Google Patents

차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템 Download PDF

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차동은
김현경
진건수
윤진영
이기홍
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명에서는 차량의 고속 주행시 스포일러 장치가 구동되어 차량이 가라앉을 수 있도록 기류를 조절하고, 선회 주행시 플랩 장치가 구동되어 주행 방향에 대해 차체가 밑으로 눌러지도록 하여 기류를 조절함으로써 주행 성능 및 주행 안정성이 향상된 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템이 소개된다.

Description

차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템 {REAR BUMP VARIABLE SPOILER SYSTEM FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 주행속도 및 선회주행에 맞추어 공력을 제어함으로써 주행 안정성을 향상시키는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템에 관한 것이다.
자동차가 고속으로 달릴 때 대기 중의 공기를 압축시켜 난류 현상이 발생하게 되며, 이렇게 발생된 난류로 인해 자동차의 안정성과 주행 성능이 저하되는 문제가 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 최근에는 리어 스포일러를 설치하고 있다. 리어 스포일러는 자동차 후방의 기류를 조절하여 자동차가 노면에 더욱 안정적으로 가라앉을 수 있게 하는 압력을 증가시킴으로써 고속으로 달리는 자동차의 주행 안정성 및 주행 성능이 향상되도록 한다.
그러나 리어 스포일러의 경우 그 위치가 고정된 상태로 유지된 상태에서 기류를 조절함에 따라 공기 흐름의 제어가 한정적이서 자동차의 주행 상황에 능동적으로 대응하지 못한다. 아울러, 기존의 리어 스포일러는 자동차의 선회 주행시 주행 성능에 대해서는 전혀 고려되지 않고 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국공개특허공보 10-2005-0099314 (2005.10.13)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 고속 주행 여부 및 선회 주행 여부에 따라 기류를 조절하여 주행 성능과 주행 안정성이 향상되도록 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템은 차체의 좌우 중심을 기준으로 좌측 관통홀과 우측 관통홀이 대칭되게 형성된 리어 범퍼; 리어 범퍼에서 좌측 관통홀과 우측 관통홀에 대응되는 위치에 각기 설치되어, 좌측 관통홀과 우측 관통홀을 선택적으로 개폐하는 플랩 장치; 및 플랩 장치를 제어하고 조향에 관련된 정보를 입력받으며, 차량의 선회 주행시 플랩 장치를 제어하여 좌측 또는 우측 선회 방향에 대응하는 좌측 관통홀 또는 우측 관통홀이 개방되도록 하는 제어기;를 포함한다.
리어 범퍼의 하부에 좌측 관통홀과 우측 관통홀이 적어도 하나 이상 대칭되게 형성된 것을 특징으로 한다.
플랩 장치는 리어 백빔에 고정되게 설치되고 설치공간이 형성되며, 구동모터가 구비된 플랩 커버; 및 플랩 커버의 설치공간에 회전 가능하게 설치되고 구동모터에 연결됨으로써 구동모터의 동력을 전달받아 회전되는 플랩 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
플랩 커버의 설치공간은 상측공간과 하측공간으로 분기되고, 플랩 패널은 상측공간에 회전 가능하게 설치되는 상측패널과 하측공간에 회전 가능하게 설치되며 구동모터가 연결된 하측패널로 구성되며, 링크기구를 통해 상측패널과 하측패널이 서로 연결된 것을 특징으로 한다.
하측패널은 일측이 하측공간에 회전 가능하게 연결되며 타측에 형성된 회전축을 통해 구동모터에 연결되고 회전축에 수직하게 연장된 하측연결단이 형성되며, 상측패널은 일측이 상측공간에 회전 가능하게 연결되고 타측에 수직하게 절곡되어 연장된 상측연결단이 형성되며, 링크기구는 구동모터에 설치되고 하측연결단과 상측연결단이 회전 가능하게 연결된 것을 특징으로 한다.
링크기구는 구동모터에 회전 가능하게 설치된 제1링크; 및 양단이 하측연결단과 상측연결단에 회전 가능하게 연결되고 중앙에 제1링크가 회전 가능하게 연결된 제2링크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제어기는 차량이 선회 주행되지 않는 것으로 판단되는 경우 플랩 장치를 미제어하여 좌측 관통홀과 우측 관통홀이 폐쇄되도록 하는 것을 특징으로 한다.
리어 범퍼에 승강 가능하도록 설치되고 좌측 관통홀과 우측 관통홀에 대면하도록 위치되며 제어부의 제어에 의해 하강해서 리어 범퍼의 하측으로 돌출되는 스포일러 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
스포일러 장치는 리어 백빔에 고정되게 설치된 작동모터; 작동모터의 동력을 전달받아 회전되는 링키지; 및 링키지에 연결되어 작동모터의 동력을 전달받아 승강됨으로써 리어 범퍼의 하부에 밀착되어 격납되거나 리어 범퍼로부터 하강하여 인출되는 스포일러 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
작동모터에는 좌우방향으로 연장되어 링키지에 연결되는 구동축이 구비되고, 링키지는 구동축의 양단에 결합되어 구동축과 함께 회전되는 구동링크; 스포일러 패널에 결합되는 고정링크; 구동링크와 고정링크에 양단이 회전 가능하게 결합되어 구동링크의 회전력을 고정링크로 전달하는 종동링크; 및 고정링크와 리어 백빔에 양단이 회전 가능하게 결합되어 스포일러 패널의 인출시 스포일러 패널을 지지하는 지지링크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제어기는 스포일러 장치를 제어하고 차속에 관련된 정보를 입력받으며, 차속이 기저장된 설정속도에 도달하는 경우 스포일러 장치를 제어하여 스포일러 패널이 하강하여 인출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
제어기는 차속에 관련된 정보를 입력받고, 차랑의 속도가 감속됨에 따른 감속도가 기저장된 설정감속도 값에 도달하는 경우 스포일러 장치를 제어하여 스포일러 패널이 하강하여 인출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
제어기는 스포일러 장치가 구동된 후 차량의 선회 주행에 따라 플랩 장치가 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템에 따르면, 차량의 고속 주행시 스포일러 장치가 구동되어 차량이 가라앉을 수 있도록 기류를 조절하고, 선회 주행시 플랩 장치가 구동되어 주행 방향에 대해 차체가 밑으로 눌러지도록 하여 기류를 조절함으로써 주행 성능 및 주행 안정성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템을 나타낸 도면.
도 2 내지 4는 도 1에 도시된 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템의 플랩 장치를 나타낸 도면.
도 5는 도 1에 도시된 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템의 스포일러 장치를 나타낸 도면.
도 6 내지 8은 도 1에 도시된 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템의 작동을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템을 나타낸 도면이고, 도 2 내지 4는 도 1에 도시된 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템의 플랩 장치를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1에 도시된 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템의 스포일러 장치를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 8은 도 1에 도시된 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템의 작동을 설명위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이며, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템은 차체의 좌우 중심을 기준으로 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)이 대칭되게 형성된 리어 범퍼(100); 리어 범퍼(100)에서 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)에 대응되는 위치에 각기 설치되어, 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)을 선택적으로 개폐하는 플랩 장치(200); 및 플랩 장치(200)를 제어하고 조향에 관련된 정보를 입력받으며, 차량의 선회 주행시 플랩 장치(200)를 제어하여 좌측 또는 우측 선회 방향에 대응하는 좌측 관통홀(120) 또는 우측 관통홀(140)이 개방되도록 하는 제어기(300);를 포함한다. 반대로, 제어기(300)는 차량이 선회 주행되지 않는 것으로 판단되는 경우 플랩 장치(200)를 미제어하여 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)이 폐쇄되도록 하여 차량 주행시 기류에 대한 영향이 최소화되도록 할 수 있다.
본 발명의 리어 범퍼(100)에는 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)이 형성됨에 따라 각 관통홀을 통해 흐르는 공기 유동을 통해 기류를 조절할 수 있다. 여기서, 리어 범퍼(100)의 하부에 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)이 적어도 하나 이상 대칭되게 형성될 수 있다. 이렇게, 리어 범퍼(100)의 하부에 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)을 형성해줌으로써 차량의 하측으로 유동되는 공기의 흐름을 이용하여 기압차를 발생시킬 수 있으며, 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)을 복수개 형성하여 공기의 유동량을 충분히 확보할 수 있다.
이렇게, 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)을 통해 이동되는 기류를 조절하기 위한 수단으로 리어 범퍼(100)에는 제어기(300)에 의해 제어되는 플랩 장치(200)가 구비된다. 여기서, 제어기(300)는 조향 센서를 통해 차량의 선회 방향에 따른 정보를 수집할 수 있으며, 차량이 좌회전하는 경우 좌측 관통홀(120)이 개방되고 차량이 우회전하는 경우 우측 관통홀(140)이 개방되도록 플랩 장치(200)를 제어한다. 이로 인해, 차량의 선회 주행시 플랩 장치(200)가 선회 주행 방향에 대응되는 좌측 관통홀(120) 또는 우측 관통홀(140)을 개방하여, 좌측 관통홀(120) 또는 우측 관통홀(140)을 통해 공기가 유동됨에 따른 압력차를 이용하여 차체가 어느 한쪽으로 들리지 않고 안정적인 선회 주행이 이루어지도록 할 수 있다.
본 발명의 플랩 장치(200)에 대해서 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 플랩 장치(200)는 리어 백빔(10)에 고정되게 설치되고 설치공간(222)이 형성되며, 구동모터(240)가 구비된 플랩 커버(220); 및 플랩 커버(220)의 설치공간(222)에 회전 가능하게 설치되고 구동모터(240)에 연결됨으로써 구동모터(240)의 동력을 전달받아 회전되는 플랩 패널(260);을 포함한다.
즉, 플랩 커버(220)는 리어 백빔(10)에서 설치되되 리어 범퍼(100)의 좌측 관통홀(120) 및 우측 관통홀(140)에 대면하는 위치에 각기 설치됨에 따라 설치공간(222)에 설치된 플랩 패널(260)이 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)에 배치되어 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)을 개폐할 수 있다. 여기서, 플랩 패널(260)은 부채꼴 형상으로 이루어질 수 있으며, 구동모터(240)의 동력을 전달받아 회전되어 좌측 관통홀(120) 또는 우측 관통홀(140)의 개폐가 이루어지도록 할 수 있다.
상세하게, 도 3 내지 4에 도시된 바와 같이, 플랩 커버(220)의 설치공간(222)은 상측공간(222a)과 하측공간(222b)으로 분기되고, 플랩 패널(260)은 상측공간(222a)에 회전 가능하게 설치되는 상측패널(262)과 하측공간(222b)에 회전 가능하게 설치되며 구동모터(240)가 연결된 하측패널(264)로 구성되며, 링크기구(280)를 통해 상측패널(262)과 하측패널(264)이 서로 연결될 수 있다.
물론, 플랩 커버(220)의 설치공간(222)을 하나만으로 구성하고 이 설치공간(222)에 플랩 패널(260)을 설치할 수 있지만, 하나의 플랩 패널(260)만으로 관통홀을 폐쇄하는 경우 고속 주행시 발생되는 강한 풍압을 하나의 플랩 패널(260)이 지지함에 따라 파손 위험성이 있으며, 내구성에 문제가 발생될 수 있다.
이에, 플랩 커버(220)의 설치공간(222)은 상측공간(222a)과 하측공간(222b)으로 분기하고, 플랩 패널(260)은 상측공간(222a)에 설치되는 상측패널(262)과 하측공간(222b)에 설치되는 하측패널(264)에 분리되어 구성됨으로써 강한 풍압이 가해지더라도 충분히 지지할 수 있도록 한다. 이러한 상측패널(262)과 하측패널(264)은 서로 분리 구성되지만, 하나의 구동모터(240)에 의해 회전될 수 있도록 링크기구(280)를 통해 상호 연결된다.
이로 인해, 구동모터(240)의 작동시 하측패널(264)이 회전되고, 링크기구(280)를 통해 하측패널(264)과 연결된 상측패널(262)이 하측패널(264)과 함께 회전될 수 있다.
더 상세하게, 도 4에 도시된 바와 같이, 하측패널(264)은 일측이 하측공간(222b)에 회전 가능하게 연결되며 타측에 형성된 회전축(264a)을 통해 구동모터(240)에 연결되고 회전축(264a)에 수직하게 연장된 하측연결단(264b)이 형성될 수 있다. 상측패널(262)은 일측이 상측공간(222a)에 회전 가능하게 연결되고 타측에 수직하게 절곡되어 연장된 상측연결단(262b)이 형성될 수 있다. 여기서, 링크기구(280)는 구동모터(240)에 설치되고 하측연결단(246b)과 상측연결단(262b)이 회전 가능하게 연결될 수 있다.
즉, 하측패널(264)은 일측이 하측공간(222b)의 일측에 회전 가능하도록 힌지 연결되고 타측이 회전축(264a)을 통해 구동모터(240)에 연결됨으로써 구동모터(240)의 작동시 하측패널(264)이 하측공간(222b)에서 회전된다. 여기서, 회전축(264a)에는 수직하게 연장되고 링크기구(280)가 연결되는 하측연결단(264b)이 형성된다.
한편, 상측패널(262)은 일측이 상측공간(222a)의 일측에 회전 가능하도록 힌지 연결되고 타측에 수직하게 절곡되어 연장된 상측연결단(262b)이 형성되는데, 이 상측연결단(262b)에 링크기구(280)가 연결됨으로써 하측패널(264)의 회전시 링크기구(280)에 의해 함께 회전될 수 있다.
여기서, 링크기구(280)는 구동모터(240)에 회전 가능하게 설치된 제1링크(282); 및 양단이 하측연결단(264b)과 상측연결단(262b)에 회전 가능하게 연결되고 중앙에 제1링크(282)가 회전 가능하게 연결된 제2링크(284);로 구성될 수 있다. 제1링크(282)의 경우 구동모터(240)에 단순히 회전 가능하게 설치되거나, 하측패널(264)과 함께 동일한 동력을 전달받도록 구동모터(240)에 설치될 수 있다. 제2링크(284)의 경우 하측패널(264)의 하측연결단(264b)과 상측패널(262)의 상측연결단(262b)에 양단이 회전 가능하게 연결되는데, 특히 중앙에 제1링크(282)가 회전 가능하게 연결됨으로써 구동모터(240) 작동에 의해 하측패널(264)의 회전시 제2링크(284)가 하측패널(264)의 회전방향을 추종하여 이동됨에 따라 제2링크(284)에 상측연결단(262b)을 통해 연결된 상측패널(262)이 하측패널(264)과 함께 동시 회전되도록 할 수 있다. 이에 따라, 제1링크(282)의 설치위치와 길이는 하측패널(264)의 회전시 하측연결단(264b)과 제2링크(284)이 연결된 지점이 회전되는 반경을 토대로 설정될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 리어 범퍼(100)에 승강 가능하도록 설치되고 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)에 대면하도록 위치되며 제어부(300)의 제어에 의해 하강해서 리어 범퍼(100)의 하측으로 돌출되는 스포일러 장치(400);를 더 포함한다. 즉, 본 발명에서는 스포일러가 리어 범퍼(100)의 하측으로 승강되도록 설치됨으로써 차체 하측을 이동되는 기류를 조절하여 공력 성능을 향상시킴과 더불어 스포일러가 외부로 노출되지 않음에 따라 디자인의 자유도를 확보할 수 있다.
이러한 스포일러 장치(400)는 리어 백빔(10)에 고정되게 설치된 작동모터(420); 작동모터(420)의 동력을 전달받아 회전되는 링키지(440); 및 링키지(440)에 연결되어 작동모터(420)의 동력을 전달받아 승강됨으로써 리어 범퍼(100)의 하부에 밀착되어 격납되거나 리어 범퍼(100)로부터 하강하여 인출되는 스포일러 패널(460);을 포함할 수 있다.
여기서, 스포일러 패널(460)은 리어 범퍼(100)의 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)에 대면하도록 위치되고 좌우방향으로 연장되어 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)을 폐쇄하도록 형성될 수 있다. 이러한 스포일러 패널(460)은 리어 백빔(10)에 설치된 작동모터(420)의 동력을 링키지(440)를 통해 전달받아 승강되며, 작동모터(420)는 제어기(300)의 제어에 의해 구동된다.
스포일러 장치(400)에 대해서 구체적으로 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이 작동모터(420)에는 좌우방향으로 연장되어 링키지(440)에 연결되는 구동축(422)이 구비된다. 이러한 구동축(422)은 작동모터(420)의 구동시 회전되어 하기 설명할 링키지(440)가 회전되도록 하여 스포일러 패널이 승강되도록 한다. 도 5에서는 스포일러 장치(400)에 대해서 설명하기 위한 것으로, 플랩 장치(200)에 대해서는 생략하고, 스포일러 장치(400)에 대해서 도시하였다.
한편, 링키지(440)는 구동축(422)의 양단에 결합되어 구동축(422)과 함께 회전되는 구동링크(442);와, 스포일러 패널(460)의 안쪽면에 결합되어 스포일러 패널(460)의 인출각도를 제어하는 고정링크(444);와, 구동링크(442)와 고정링크(444)에 양단이 회전 가능하게 결합되어 구동링크(442)의 회전력을 고정링크(444)로 전달하는 종동링크(446); 및 고정링크(444)와 리어 백빔(10)에 양단이 회전 가능하게 결합되어 스포일러 패널(460)의 인출시 스포일러 패널(460)을 지지하는 지지링크(448);를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 구동링크(442)는 종동링크(446)의 길이보다 짧게 형성되어 스포일러 패널(460)의 격납시 작동궤적이 최소화되도록 할 수 있다. 아울러, 구동링크(442)와 종동링크(446)는 스포일러 패널(460)이 인출된 상태에서, 양단 사이의 중간부가 전방으로 돌출되는 볼록한 형태로 이루어져 스포일러 패널(460)이 풍압에 의해 회전되는 것이 방지되도록 할 수 있다.
지지링크(448)의 경우 구동링크(442)와 종동링크(446)에 비해 스포일러 패널(460)의 외측 방향에 위치될 수 있고, 스포일러 패널(460)이 인출된 상태에서 고정링크(444)를 지지함에 따라 스포일러 패널(460)에 발생되는 풍압에 대해 지지력이 발생되도록 할 수 있다.
상술한 스포일러 장치(400)는 제어기(300)의 제어에 의해 구동되는데, 제어기(300)는 스포일러 장치(400)를 제어하고 차속에 관련된 정보를 입력받으며, 차속이 기저장된 설정속도에 도달하는 경우 스포일러 장치(400)를 제어하여 스포일러 패널(460)이 하강하여 인출되도록 할 수 있다.
여기서, 제어기(300)는 속도 센서를 통해 차량의 주행속도에 따른 정보를 수집할 수 있으며, 차속이 기저장된 설정속도에 도달시 스포일러 패널(460)이 하강하여 인출되도록 한다. 제어기(300)에 기저장된 설정속도는 차량의 주행속도가 고속 주행임을 판단하기 위한 것으로, 차량에 따라 설정속도가 다르게 설정될 수 있다. 이처럼, 제어기(300)는 차량의 주행속도가 설정속도에 도달함에 따라 고속주행인 것으로 판단되면, 스포일러 패널(460)을 인출시켜 기류를 조절함으로써 공기가 유동됨에 따른 압력차를 이용하여 차체가 눌리어 안정적인 고속 주행이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 제어기(300)는 차속에 관련된 정보를 입력받고, 차랑의 속도가 감속됨에 따른 감속도가 기저장된 설정감속도 값에 도달하는 경우 스포일러 장치(400)를 제어하여 스포일러 패널(460)이 하강하여 인출되도록 할 수 있다. 여기서, 제어기(300)에 기저장된 설정감속도 값은 차량이 급정차함에 따라 주행속도가 급격히 감소되는 것을 판단하기 위한 것으로, 감속도가 설정감속도 값에 도달하면 급하게 긴급하게 제동하는 상황으로 판단하여 스포일러 패널(460)이 인출되도록 한다. 이렇게, 스포일러 패널(460)이 인출되면, 공기 유동에 의해 발생되는 압력차에 의해 차체가 눌리어 안정적인 주행이 이루어지도록 할 수 있다.
단, 본 발명에서 제어기(300)는 스포일러 장치(400)가 구동된 후 차량의 선회 주행에 따라 플랩 장치(200)가 구동되도록 제어할 수 있다. 통상적으로 스포일러는 고속 주행상태에서 공력 성능을 개선하기 위한 것이고, 본 발명에서 스포일러 장치(400)의 스포일러 패널(460)은 리어 범퍼(100)에 형성된 좌측 관통홀(120)과 우측 관통홀(140)에 대면하도록 위치되는바, 제어기(300)는 스포일러 장치(400)가 구동된 후 플랩 장치(200)가 구동되도록 구동 순서를 갖는다.
즉, 제어기(300)는 차속이 기저장된 설정속도에 도달하지 않는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 스포일러 패널(460)은 리어 범퍼(100)에 격납된 상태가 유지되도록 스포일러 장치(400)를 제어하고, 차속이 설정속도에 도달하는 경우 도 7에 도시된 바와 같이 스포일러 패널(460)이 리어 범퍼(100)에서 하강하여 인출되도록 제어한다.
이러한 상태에서 제어기(300)는 차량이 선회 주행하는 것으로 판단되면, 플랩 장치(200)를 제어하여 선회 주행 방향이 좌측 또는 우측 선회 방향에 대응하는 좌측 관통홀(120) 또는 우측 관통홀(140)이 개방되도록 한다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 차량이 우회전하는 것으로 판단되면, 플랩 장치(200)를 제어하여 우측 관통홀(140)이 개방되도록 한다. 이로 인해, 고속 주행상황 및 선회 주행상황에서 공력 성능이 개선됨에 따라 주행 안정성 및 주행 성능이 향상된다.
상술한 본 발명에 따른 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 제어는 하기와 같이 이루어질 수 있다.
제1실시예로, 도 9에 도시된 바와 같이, 차속이 설정속도에 도달하는지 체크하는 단계(S10)를 수행하고, 차속이 설정속도에 도달하는 경우 스포일러 장치(400)가 구동되도록 하는 단계(S20)를 수행한다. 이어서, 차량이 선회 주행하는지 여부를 체크하는 단계(S30)를 수행하는데, 선회 주행의 여부를 판단하기 위해 스티어링 휠의 조작을 체크하거나 조타각을 체크할 수 있다. 이렇게, 차량이 우회전 또는 좌회전되는지를 체크하는 단계(S40)를 수행하고, 차량이 우회전하는 경우 플랩 장치(200)가 구동되도록 하여 리어 범퍼에 형성된 우측 관통홀(140)이 개방되도록 하는 단계(S50)를 수행하며, 차량이 좌회전하는 경우 좌측 관통홀(120)이 개방되도록 하는 단계(S60)를 수행할 수 있다.
제2실시예로, 차랑의 속도가 감속됨에 따른 감속도가 기저장된 설정감속도 값에 도달하는지 체크하는 단계(S15)를 수행하고, 감속도가 설정감속도 값에 도달하는 경우 스포일러 장치(400)가 구동되도록 하는 단계(S25)를 수행한다. 이어서, 차량이 선회 주행하는지 여부를 체크하는 단계(S35)를 수행하고, 차량이 우회전 또는 좌회전하는지를 체크하는 단계(S45)를 수행한다. 이에 따라, 차량이 우회전하는 경우 플랩 장치(200)가 구동되도록 하여 리어 범퍼에 형성된 우측 관통홀(140)이 개방되도록 하는 단계(S55)를 수행하며, 차량이 좌회전하는 경우 좌측 관통홀(120)이 개방되도록 하는 단계(S65)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템에 따르면, 차량의 고속 주행시 스포일러 장치(400)를 구동시켜 기류를 조절함에 따라 고속 주행상황에서 차체가 가라앉을 수 있도록 하여 공력 성능이 개선됨에 따른 주행성능이 향상된다.
이와 더불어, 차량의 선회 주행시 플랩 장치(200)가 구동되어 좌회전 또는 우회전 주행방향에 대응되는 좌측 관통홀(120) 또는 우측 관통홀(140)이 개방됨에 따라 기류가 조절됨으로써 주행 방향에 대해 차체가 밑으로 눌러져 안정적인 선회 주행이 이루어지도록 한다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:리어 범퍼 120:좌측 관통홀
140:우측 관통홀 200:플랩 장치
220:플랩 커버 222:설치공간
222a:상측공간 222b:하측공간
240:구동모터 260:플랩 패널
262:상측패널 262b:상측연결단
264:하측패널 264a:회전축
264b:하측연결단 280:링크기구
282:제1링크 284:제2링크
300:제어기 400:스포일러 장치
420:작동모터 422:구동축
440:링키지 442:구동링크
444:고정링크 446:종동링크
448:지지링크 460:스포일러 패널
10:리어 백빔

Claims (13)

  1. 차체의 좌우 중심을 기준으로 좌측 관통홀과 우측 관통홀이 대칭되게 형성된 리어 범퍼;
    리어 범퍼에서 좌측 관통홀과 우측 관통홀에 대응되는 위치에 각기 설치되어, 좌측 관통홀과 우측 관통홀을 선택적으로 개폐하는 플랩 장치; 및
    플랩 장치를 제어하고 조향에 관련된 정보를 입력받으며, 차량의 선회 주행시 플랩 장치를 제어하여 좌측 또는 우측 선회 방향에 대응하는 좌측 관통홀 또는 우측 관통홀이 개방되도록 하는 제어기;를 포함하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    리어 범퍼의 하부에 좌측 관통홀과 우측 관통홀이 적어도 하나 이상 대칭되게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    플랩 장치는 리어 백빔에 고정되게 설치되고 설치공간이 형성되며, 구동모터가 구비된 플랩 커버; 및
    플랩 커버의 설치공간에 회전 가능하게 설치되고 구동모터에 연결됨으로써 구동모터의 동력을 전달받아 회전되는 플랩 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    플랩 커버의 설치공간은 상측공간과 하측공간으로 분기되고,
    플랩 패널은 상측공간에 회전 가능하게 설치되는 상측패널과 하측공간에 회전 가능하게 설치되며 구동모터가 연결된 하측패널로 구성되며, 링크기구를 통해 상측패널과 하측패널이 서로 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    하측패널은 일측이 하측공간에 회전 가능하게 연결되며 타측에 형성된 회전축을 통해 구동모터에 연결되고 회전축에 수직하게 연장된 하측연결단이 형성되며,
    상측패널은 일측이 상측공간에 회전 가능하게 연결되고 타측에 수직하게 절곡되어 연장된 상측연결단이 형성되며,
    링크기구는 구동모터에 설치되고 하측연결단과 상측연결단이 회전 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    링크기구는 구동모터에 회전 가능하게 설치된 제1링크; 및
    양단이 하측연결단과 상측연결단에 회전 가능하게 연결되고 중앙에 제1링크가 회전 가능하게 연결된 제2링크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    제어기는 차량이 선회 주행되지 않는 것으로 판단되는 경우 플랩 장치를 미제어하여 좌측 관통홀과 우측 관통홀이 폐쇄되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    리어 범퍼에 승강 가능하도록 설치되고 좌측 관통홀과 우측 관통홀에 대면하도록 위치되며 제어부의 제어에 의해 하강해서 리어 범퍼의 하측으로 돌출되는 스포일러 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    스포일러 장치는 리어 백빔에 고정되게 설치된 작동모터;
    작동모터의 동력을 전달받아 회전되는 링키지; 및
    링키지에 연결되어 작동모터의 동력을 전달받아 승강됨으로써 리어 범퍼의 하부에 밀착되어 격납되거나 리어 범퍼로부터 하강하여 인출되는 스포일러 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    작동모터에는 좌우방향으로 연장되어 링키지에 연결되는 구동축이 구비되고,
    링키지는 구동축의 양단에 결합되어 구동축과 함께 회전되는 구동링크;
    스포일러 패널에 결합되는 고정링크;
    구동링크와 고정링크에 양단이 회전 가능하게 결합되어 구동링크의 회전력을 고정링크로 전달하는 종동링크; 및
    고정링크와 리어 백빔에 양단이 회전 가능하게 결합되어 스포일러 패널의 인출시 스포일러 패널을 지지하는 지지링크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  11. 청구항 8에 있어서,
    제어기는 스포일러 장치를 제어하고 차속에 관련된 정보를 입력받으며, 차속이 기저장된 설정속도에 도달하는 경우 스포일러 장치를 제어하여 하강으로 인출되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  12. 청구항 8에 있어서,
    제어기는 차속에 관련된 정보를 입력받고, 차랑의 속도가 감속됨에 따른 감속도가 기저장된 설정감속도 값에 도달하는 경우 스포일러 장치를 제어하여 하강으로 인출되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
  13. 청구항 8에 있어서,
    제어기는 스포일러 장치가 구동된 후 차량의 선회 주행에 따라 플랩 장치가 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 범퍼 가변 스포일러 시스템.
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