KR102115846B1 - 밸브의 초기 개방 구간에서의 통과 유량을 기반으로 한 센서의 출력 전압의 세팅 방법 및 이에 의하여 세팅된 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밸브의 초기 개방 구간에서의 통과 유량을 기반으로 한 센서의 출력 전압의 세팅 방법 및 이에 의하여 세팅된 밸브에 관한 것으로서, 상세하게는 양산 과정에서 다수 생산되는 차량용 밸브에서 초기 개방시 발생하는 특정한 유량값이 모든 양산품에서 동일한 센서 출력 전압으로 표시될 수 있는 밸브의 초기 개방 구간에서의 통과 유량을 기반으로 한 센서의 출력 전압의 세팅 방법 및 이에 의하여 세팅된 밸브에 관한 것이다.
본 발명은,시험 모터를 밸브와 연결하는 단계; 시험 모터를 구동시켜서 밸브의 완전 폐쇄 단계로 세팅하는 단계와; 유로 내부에 공기의 유동을 발생시키는 단계와; 유로의 출구 또는 하류측에서 압력 또는 유량을 측정하는 단계와;시험 모터를 구동시켜서 밸브의 개도를 증가시키는 단계와;압력 또는 유량이 미리 정한 초기 개방 압력값 또는 유량값에 도달한 경우 시험 모터를 정지시키는 단계와;미리 정한 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개방 위치가 개도 상태 검출 센서에서 특정한 개도 출력 전압으로 표현되어 출력될 수 있도록, 차량용 밸브의 개도 상태 검출 센서부에 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도와 특정한 개도 출력 전압과의 매칭 관계를 개도 상태 검출 센서부에 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 밸브의 개도 상태 표시를 위한 센서 출력 전압의 세팅 방법 및 이에 의한 밸브를 제공한다.

Description

밸브의 초기 개방 구간에서의 통과 유량을 기반으로 한 센서의 출력 전압의 세팅 방법 및 이에 의하여 세팅된 밸브{ A setting method of sensor output voltage based on passing flow rate in initial opening section of a valve and the valve set by the setting method }
본 발명은 밸브의 초기 개방 구간에서의 통과 유량을 기반으로 한 센서의 출력 전압의 세팅 방법 및 이에 의하여 세팅된 밸브에 관한 것으로서, 상세하게는 양산 과정에서 다수 생산되는 차량용 밸브에서 초기 개방시 발생하는 특정한 유량값이 모든 양산품에서 동일한 센서 출력 전압으로 표시될 수 있는 밸브의 초기 개방 구간에서의 통과 유량을 기반으로 한 센서의 출력 전압의 세팅 방법 및 이에 의하여 세팅된 밸브에 관한 것이다.
엔진에 공급되는 공기의 유량이나, 엔진에서 배출되는 배기 가스의 유량을 조절하기 위해서 밸브가 사용된다. 일반적인 차량용 밸브는 유로를 구비하는 하우징과, 유로에 회동가능하게 장착되는 샤프트와, 샤프트에 설치되어 유로의 개방 단면적으로 조절하여 유로의 개도를 조절하는 플랩과, 하우징에 설치되는 구동모터와, 구동모터의 동력을 샤프트에 전달하여 샤프트를 회전시키는 기어 트레인으로 구성된다.
이러한 일반적인 밸브의 구성은 본 출원인이 이미 출원하여 공개된 한국공개특허 10-2018-0040909에 개시되어 있다.
이러한 차량용 밸브의 샤프트의 일단부에는 자석이 배치되어 있으며, 그 대향되는 부분에는 자석의 자력을 감지하는 센서(홀센서)가 설치되어 있다. 따라서, 샤프트의 회전에 따라서 자석도 회전하고, 자석의 회전에 따른 자력의 변화에 따라서 센서가 샤프트의 회전각도를 감지한다.
그리고 센서는 각 회전각도에 맞는 출력전압을 출력하고, 밸브의 제어부에서는 출력전압을 받아서 현재 플랩의 개방각도를 인지할 수 있다. 예를 들어서 완전 폐쇄 상태는 4V의 출력전압이, 완전 개방 상태에서는 1V의 출력전압이 할당된다.
그리고, 폐쇄 상태에서 개방상태로 되어 개방각도가 커질 수록 출력전압이 감소한다.
밸브의 설계과정에서는 특정 개방 각도에서 특정한 양의 유량이 매칭되는 것을 테이블화 할 수 있으며 이러한 매칭관계는 이상적이다.
그런데, 양산시 각 부품이 조립되면 실제 양산품과 설계제품과는 차이가 불가피하게 발생하며, 또한, 양산품 간에도 조립과정에서 나타나는 부품들간의 상대위치의 미세한 변화, 부품의 제작과정에서의 외형의 미세한 변화가 있어서 양산된 밸브에서 밸브 플랩이 동일한 개방각도로 개방된다고 하여도 유량의 차이가 발생할 수 있다.
특히, 초기 개방 구간에서 미세한 유량제어가 매우 중요한데, 이는 유량이 0상태에서 조금만 열어도 유량이 폭증하기 때문이다. 따라서, 밸브의 개방각도를 기반으로 제어하기보다는 실제 유량을 기반으로 제어하고, 실제 유량의 상태 및 변화를 센서의 출력전압에 반영하여 미세 제어에 반영하는 것이 필요하다는 요구가 대두되었다.
밸브의 개방 초기 구간에서 Dead zone 발생에 의하여 이론적 개방 상태에 기반하여 설정된 개도 상태 감지 센서의 출력전압을 실제 개방상태에 반영하기 위한 출력 정보 보정 방법은 본 출원인 및 발명자에 의하여 한국 등록특허 10-1592562(출원일자 2014. 9. 23, 등록일자 2016. 2. 1)에 나타난 것 처럼 권리화 된 상태이다.
한편, 밸브 개방 초기 구간에서 개도 정밀 제어가 가능한 밸브에 대해서는 본 출원인 및 발명자에 의하여 한국 등록특허 10-1745935호(출원일자 2015. 4. 13, 등록일자 2017. 6. 5)에 나타난 것 처럼 권리화 된 상태이다.
그런데, 이와 같은 종래 기술에서도, 기구적인 개방상태 및 개방각도(또는 상하 스트로크) 상태를 출력 전압에 반영하였을 뿐, 다수의 양산 밸브에서 나타난 초기 개방구간에서의 유량의 미세한 차이를 출력전압에 반영시켜서, 모든 밸브에서 특정한 동일한 유량 발생시 특정한 동일한 출력전압으로 표시되도록 표준화 시키는 것을 개연성 있는 기술로 구현하거나, 그러한 시도를 하려고 한 적이 없었다.
한국공개특허 10-2018-0040909 한국 등록특허 10-1745935호 한국 등록특허 10-1592562
본 발명은 이와 같은 필요성을 반영하여 마련된 것으로서, 동일한 규격을 갖는 모든 양산된 밸브에서 초기 개방시, 동일한 유량이 흐르는 경우, 회전 개방 각도의 차이에 무관하게 개방 상태를 센싱하는 센서의 출력 전압이 동일하게 출력되도록 하여 제품 및 제어의 표준화 및 통일성을 구현할 수 있는 차량용 밸브 및 차량용 밸브의 개도 상태 표시를 위한 센서 출력 전압의 세팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,시험 모터를 밸브와 연결하는 단계; 시험 모터를 구동시켜서 밸브의 완전 폐쇄 단계로 세팅하는 단계와; 유로 내부에 공기의 유동을 발생시키는 단계와; 유로의 출구 또는 하류측에서 압력 또는 유량을 측정하는 단계와;시험 모터를 구동시켜서 밸브의 개도를 증가시키는 단계와;압력 또는 유량이 미리 정한 초기 개방 압력값 또는 유량값에 도달한 경우 시험 모터를 정지시키는 단계와;미리 정한 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개방 위치가 개도 상태 검출 센서에서 특정한 개도 출력 전압으로 표현되어 출력될 수 있도록, 차량용 밸브의 개도 상태 검출 센서부에 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도와 특정한 개도 출력 전압과의 매칭 관계를 개도 상태 검출 센서부에 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 밸브의 개도 상태 표시를 위한 센서 출력 전압의 세팅 방법을 제공한다.
밸브는; 유로 하우징 및 유로 하우징에 설치되는 샤프트와, 샤프트에 설치되는 밸브 플랩과, 유로 하우징 일측에 마련되는 구동 모터와, 구동 모터와 샤프트의 일단부를 연결하며 구동 모터의 동력을 샤프트로 전달가능하게 마련되는 구동 기어부를 포함하며 이들이 양산 과정에서 조립된 상태로 마련되되, 시험 모터를 밸브와 연결하는 단계는; 조립이 완성된 밸브에 대해서 샤프트의 타단부에 시험 모터를 장착하는 단계이고, 시험 모터를 구동시켜서 밸브의 개도를 증가시키는 단계는 샤프트를 회전시켜 밸브 플랩을 개방시키는 단계인 것을 특징으로 한다.
미리 정한 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개방 위치가 특정한 개도 출력 전압으로 표현되어 출력될 수 있도록 차량용 밸브의 개도 상태 검출 센서부에 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도가 특정한 개도 출력 전압과 매칭되도록 개도 상태 검출 센서부에 기록하는 단계에서, 개도 상태 검출 센서는 샤프트의 회전각을 검출하는 센서로 구성되고, 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도는 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 밸브 플랩 및 이에 연결된 샤프트의 회전각인 것을 특징으로 한다.
미리 정한 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개방 위치가 특정한 개도 출력 전압으로 표현되어 출력될 수 있도록 차량용 밸브의 개도 상태 검출 센서부에 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도가 특정한 개도 출력 전압과 매칭되도록 개도 상태 검출 센서부에 기록하는 단계에서, 샤프트 또는 샤프트에 연결된 기어에 장착되는 자석을 더 포함하고, 개도 상태 검출 센서는 샤프트의 회전각 변화에 따라서 자석의 자력 변화량 검출하도록 자력을 센싱하는 홀센서로 구성되고, 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도를 나타내는 샤프트 또는 기어에 장착된 자석의 자력값과 특정한 센서 출력 값을 매칭시켜서 해당 자력값 센싱시 매칭된 개도 출력 전압값이 출력되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 유로 하우징 및 유로 하우징에 설치되는 샤프트와, 샤프트에 설치되는 밸브 플랩과, 유로 하우징 일측에 마련되는 구동 모터와,구동 모터와 샤프트의 일단부를 연결하며 구동 모터의 동력을 샤프트로 전달가능하게 마련되는 구동 기어부와,구동 기어부 또는 샤프트의 일단부에 설치되는 자석과;자석와 이격되며 자석에서 발생하는 자력을 감지하되, 샤프트의 회전에 따라서 변화되는 자력의 변화를 감지하는 개도 상태 검출 센서를 포함하며 이들이 양산 과정에서 조립된 상태로 구성되는 밸브를 포함하되,센서의 출력값은 밸브 초기 개방시 통과하는 특정한 공기의 유량값에 매칭됨으로써, 특정한 공기 유량을 유발할 수 있도록 샤프트 및 밸브 플랩이 회전하는 경우에 개도 상태 검출 센서는 밸브 초기 개방시 통과하는 특정한 공기 유량값에 매칭된 센서의 출력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 밸브를 제공한다.
또한, 본 발명은 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 밸브의 개도는 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 밸브 플랩 및 이에 연결된 샤프트의 회전각인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도를 나타내는 샤프트 또는 기어에 장착된 자석의 자력값과 특정한 센서 출력 값을 매칭시켜서 해당 자력값 센싱시 매칭된 센서 출력값이 출력되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 서로 미세하게 다른 내부 구조 또는 조립 구조를 갖는 다수의 밸브 양산품의 초기 개방 구간에서 동일한 유량이 발생하는 경우, 서로다른 개방 각도에도 불구하고, 동일한 출력전압이 개도 상태 검출 센서로부터 출력될 수 있다.
따라서, 다수 밸브 양산품의 개도 상태 검출 센서의 출력 전압값의 신뢰성을 확보하고, 제품의 표준화에 기여할 수 있다.
도1은 본 발명의 밸브 및 개도 상태 검출 센서의 개략도이다.
도2는 본 발명의 밸브 및 개도 상태 검출 센서의 제어 블록도이다.
도3(a)는 본 발명의 밸브의 완전 폐쇄 상태를 도시한 측면도이다
도3(b)는 본 발명의 밸브의 초기 개방 상태를 도시한 측면도이다.
도4(a) 내지 도4(c)는 본 발명의 밸브가 복수개로 마련되어 서로 다른 초기 개방 상태에 있는 경우를 도시한 측면도이다.
도5는 본 발명의 세팅 방법의 흐름도이다.
도6는 본 발명에 의하여 초기 개방 구간에서의 유량과 개도 상태 검출 센서의 출력 전압값을 매칭한 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다
도1에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 밸브(1)는 차량용에 주로 사용되나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 의한 밸브(1)는 내부에 유로(11)가 형성되는 하우징(10)과, 유로를 횡단하도록 설치되며 회동 가능한 샤프트(20)와, 샤프트(20)에 고정 설치되며 유로(11)를 개폐하는 밸브 플랩(30)을 포함한다.
하우징(10)의 일측에는 구동모터(40)가 마련되고, 구동모터(40)의 모터축에는 피니언 기어(41)가 설치된다.
구동모터(40)의 동력은 전달 기어 트레인(50)에 의하여 샤프트(20)에 전달되어, 샤프트(20)가 구동모터(40)의 동작에 의하여 회전되도록 한다.
기어 트레인(50)은 피니언 기어(41)에 맞물리는 복층 기어 형태의 제1기어(51)와, 제1기어(51)와 맞물리며 샤프트(20)에 고정설치되는 제2기어(52)를 포함한다.
여기서 기어 트레인(50)을 구성하는 기어의 수량이나 형상은 다양하게 이루어질 수 있음은 물론이다.
샤프트(20)의 일단부의 끝 또는 제2기어(52)에는 자석(60)이 설치될 수 있으며, 자석(60)이 대향되는 방향에는 PCB(미도시)등에 설치되거나, 하우징 커버(미도시)에 설치되어, 자석(60)과 이격되어 자석의 자력을 감지하는 개도 상태 감지 센서(이하, '센서부'라 한다)(70)가 설치된다.
샤프트(20)가 회전하는 경우, 자석(60)도 회전하면서, 센서부(70)에서 감지되는 자석(60)의 자력이 변화하고, 이를 감지한 센서부(70)는 변화된 자력에 맞추어 이를 표시하는 출력전압을 변화시켜면서 출력한다.
출력 전압은 밸브의 제어부(80)에 전달되고, 제어부(80)에서는 이러한 출력 전압을 토대로 샤프트(20)에 설치된 밸브 플랩(30)의 개도 상태를 감지할 수 있다.
전달 기어 트레인(50)이 설치된 하우징(10) 내부 공간에는 PCB등에 설치되거나, 하우징 커버에 설치되는 밸브의 제어부(80)가 마련된다.
밸브의 제어부(80)는 구동 모터(40)를 제어하고, 센서부(70)의 출력 전압에 근거하여 밸브 플랩(30)의 개도를 감지하고, 이를 바탕으로 또는 외부 ECU의 명령에 근거하여 구동 모터(40)를 제어하여 궁극적으로 밸브 플랩(30)의 자세를 제어한다.
샤프트(20)의 일단부 측에는 열전달을 방지하기 위한 부싱(21)과, 원활한 회전을 유지하도록 베어링(22)이 설치되고, 샤프트(20)의 타단부 쪽에도 베어링(22)이 설치된다.
이와 같이, 하우징(10)에 샤프트(20) 및 밸브 플랩(30), 구동 모터(40), 전달 기어 트레인(50), 자석(60), 센서부(70), 제어부(80) 등이 조립되어 양산품이 제작되고, 표준 공정에 의하여 이러한 양산품이 다수 생산된다.
이러한 밸브 양산품 다수에 대해서 밸브 플랩(30)의 초기 개방시(완전 폐쇄 상태에서 초기에 살짝 개방되는 상태) 발생하는 유량이 각 제품별로 통일된 표시나 출력으로 나타나야 한다.
이를 위해서 본 발명에서는, 유로(11)의 출구(11b) 측에 유량 센서 또는 압력 센서(이하, '유량 센서부'라 한다)(110)를 장착하여 초기 개방 구간에서의 유량 또는 유량에 의한 압력을 측정한다.
그리고, 샤프트(20)의 타단부에는 시험모터(120)를 연결하여, 샤프트(20)를 완전 폐쇄 상태에서 초기 개방 상태로 천이시킬 수 있다. 시험모터(120)는 스텝 모터로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 시험 모터(120)와 유량 센서부(110)는 세팅 장치의 제어부(130)에 연결되고, 제어부(130)는 기록부(단말기)(140)에 연결된다. 작업자는 기록부(단말기)(140)를 이용하여, 특정한 유량에 맞는 유량 센서부(110)의 출력전압을 센서부(70)에 세팅할 수 있다.
시험모터(120), 유량 센서부(110), 제어부(130), 기록부(단말기)(140)는 도2에서 도시한 바와 같이 세팅 장비(100)를 구성한다.
한편, 밸브의 센서부(70)는 전압 출력부(71)와, 전압 입력부(72), 자기장 인식부(73), 센서 제어부(74)로 구성된다. 예를 들어, 전압 입력부(72)에 5V의 전압이 인가되면, 밸브의 통과 유량에 맞는 개도 상태를 표시하기 위해서 다양한 전압 범위(예, 1~4V)의 전압이 전압 출력부(71)에서 출력되고, 이것이 제어부(80)로 전달된다.
도3(a)에서 도시한 바와 같이, 밸브의 조립 상태에서 샤프트(20)에 시험 모터(도1참조, 120)를 연결하고 시험 모터(120)를 동작시켜서 밸브 플랩(30)을 완전 폐쇄 상태로 위치시킨 다음에, 입구에 공기를 공급한다. 이 경우, 완전 폐쇄 상태가 되어 있기 때문에 유로의 출구(11b) 측에서는 유량이 측정되지 않는다.
그 상태에서 도3(b)에서 도시한 바와 같이, 시험모터(120)를 동작시켜서 샤프트(20)를 아주 약간 개방방향으로 회전시키면(예, 5도) 밸브 플랩(30)의 테두리가 유로(11) 내면으로부터 이격되어 틈이 발생하고, 그 틈으로 주입된 공기가 통과하여 유량 센서부(도1참조, 110)에 유량 또는 압력이 측정된다.
종래의 밸브에서는 개도 상태 검출 센서(센서부)(도2참조, 70)의 출력 전압값이 밸브 플랩(또는 샤프트)의 개방 각도(또는 회동 각도)에 대응되게 출력되었는데, 이러한 경우, 서로 다른 두 개의 밸브에서 서로 동일한 개방 각도(또는 회전 각도)로 동작하여도 개방된 틈을 통과하여 이동하는 기체의 유량이 달라지는 경우가 많아서 초기 개방 구간에서 제어를 하는데 어려움이 있었다.
도4(a)가 표준적인 부품 레이아웃을 가진 제품이라면, 도4(b)의 경우에는 유로(11) 내부에 미세하게 돌출된 턱(P)과 같은 부분이 있는 것이 특징이다. 불량품 정도는 아니지만 다이캐스팅 과정에서 내부 표면 중 밸브 플랩(30) 근처에 미세하게 돌출된 부분이 있으면, 초기 개방 구간의 유량에 영향을 줄 수 있다(도4(a)와 동일각도로 개방하면 유량이 감소되는 특징을 보일 수 있다).
도4(c)의 경우에는 유로(11) 내부 표면 중 밸브 플랩(30) 근처에 미세하게 파인 부분(R)이 형성될 수 있는 것을 도시한 것이다. 이 또한 불량품의 정도는 아니지만, 다이캐스팅 과정에서 그러한 미세한 홈이 형성될 수 있으며, 이 또한 초기 개방 구간에서의 유량에 영향을 줄 수 있다(도4(a)와 동일각도로 개방하면 유량이 증가하는 특징을 보일 수 있다).
도4(b) 나 도4(c)이외에도, 부품 들간의 미세한 공차 등으로 인하여, 표준 조립 구조와 미세한 차이가 발생하여, 표준 조립 구조를 갖는 밸브와 동일한 개방 각도(또는 회동각도)로 동작하여도 통과 유량의 차이가 발생할 수 밖에 없는 양산 제품들이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 모든 양산 밸브에 대해서 시험 모터를 일일히 장착하여, 각 양산 밸브별로 초기 개방 구간에서 특정한 동일한 개방 각도가 아닌, 특정한 동일한 유량을 통과시키는 경우, 그 특정한 유량에 대해서는 모든 밸브의 센서부에서 동일한 센서 출력 전압값이 출력되도록 하는데 기술적 의미를 두고 있다.
도5에서 도시한 바와 같이, 밸브의 양산품1에 시험모터를 장착하고(S11), 시험 모터를 동작시켜서 샤프트를 회전시켜 밸브 플랩을 이용하여 유로를 완전히 폐쇄한다(S12).
그리고, 공기를 공급하여 유로의 출구측에서 압력 또는 유량을 측정하기 시작하고(S13), 시험 모터를 회전시켜서 개도 변화를 유발한다(S14).
이 경우, 개방 속도를 매우 서서히 하여 개방정도가 미세하게 증가하여, 개방된 면적이 미세하게 증가하도록 한다. 이는 통과하는 공기 유량의 폭증을 방지하기 위함이다.
그리고 미리 정해진 소정의 압력 또는 유량 도달시, 시험 모터를 정지시키고, 그 개방 상태를 유지시킨다(S15). 그리고, 밸브의 해당 개방 위치가 특정 개도 전압으로 출력될 수 있도록, 세팅 장비에 마련되는 기록부(단말기)를 이용하여 센서부에 출력될 전압값을 설정 입력한다(S16).
그렇게 설정된, 센서부(70)는 해당 통과 유량을 유발하는 개방 위치(개방 각도)시 샤프트(20) 또는 기어(50)에 설치된 자석(60)에서 발생되는 자력을 기억하고, 해당 자력값에 대응되도록 설정된 전압값을 출력하여 제어부(80)로 전달한다.
이와 같이, 유량 측정(S13) -> 시험 모터 회전(S14) -> 특정 유량 도달시 시험 모터 정지(S15) -> 해당 유량을 유발하는 개방 위치에 대한 밸브 센서부에 대한 출력 전압값 설정(S16)의 순서는 하나의 밸브에서 다수의 특정 유량에 대해서 설정할 수도 있다.
즉, 복수의 특정 유량값(예, F1, F2, F3, F4)를 유발하는 개방 위치 및 이에 맞는 각각의 자력값에 대응되는 출력 전압값(예, 3.9V, 3.8V, 3.7V, 3.6V)를 설정할 수 있다.
이렇게 밸브 양산품 1에 대한 출력 전압값 설정이 끝나면, 밸브 양산품2에 대해서도 위와 동일한 작업을 수행하며, 이를 계속 밸브 양산품 n까지 진행함으로서 밸브 양산품 1, 2,···n에서 공기 통과시 발생하는 특정한 동일한 유량에 대해서는 동일한 출력 전압이 출력되도록 할 수 있다(S21~S26, Sn1~Sn6).
즉, 도6에서 도시한 바와 같이, 초기 구간(파란색 점선 박스)에서 F1의 통과 유량을 유발하는 개방상태에는 출력 전압 3.9V를 할당하여 설정하고, F2의 통과 유량을 유발하는 개방상태에는 출력 전압 3.8V를 할당하여 설정하고, F3의 통과 유량을 유발하는 개방상태에는 출력 전압 3.7V를 할당하여 설정하고, F4의 통과 유량을 유발하는 개방상태에는 출력 전압 3.6V를 할당하여 설정할 수 있다.
따라서 만약에 밸브 양산품 1에서 F1의 통과 유량을 유발하는 밸브의 개방각도가 5도이지만, 밸브 양산품 2에서 F1의 통과 유량을 유발하는 밸브의 개방각도가 6도이고, 밸브 양산품 3에서 F1의 통과 유량을 유발하는 밸브의 개방각도가 4도인 경우를 예로 들자.
이 경우, 밸브 양산품 1에서의 출력전압 3.9V는 개방각도 5도 일때 발생하는 자석의 자력을 감지할때 출력되고, 밸브 양산품 1에서의 출력전압 3.9V는 개방각도 6도 일때 발생하는 자석의 자력을 감지할때 출력되고, 밸브 양산품 3에서의 출력전압 3.9V는 개방각도 4도 일때 발생하는 자석의 자력을 감지할 때 출력됨으로써 모든 밸브 양산품에서 개방 각도가 달라도 초기 개방 구간에서의 통과 유량이 동일하면, 동일한 출력 전압이 출력되어 제어부의 제어를 위한 기초자료로 사용할 수 있게 하여, 다수 제품의 표준화 및 신뢰성을 구현할 수 있다.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.
1: 밸브 10: 하우징
11: 유로 20: 샤프트
30: 밸브 플랩 40: 구동 모터
50: 전달 기어 트레인 60: 자석
70: 센서부(개도 상태 검출 센서)
80: 밸브의 제어부 100: 세팅 장비
110: 유량 센서부 120: 시험 모터
130: 세팅장비의 제어부 140: 기록부(단말기)

Claims (7)

  1. 시험 모터를 밸브와 연결하는 단계;
    시험 모터를 구동시켜서 밸브의 완전 폐쇄 단계로 세팅하는 단계와;
    유로 내부에 공기의 유동을 발생시키는 단계와;
    유로의 출구 또는 하류측에서 압력 또는 유량을 측정하는 단계와;
    시험 모터를 구동시켜서 밸브의 개도를 증가시키는 단계와;
    압력 또는 유량이 미리 정한 초기 개방 압력값 또는 유량값에 도달한 경우 시험 모터를 정지시키는 단계와;
    미리 정한 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개방 위치가 개도 상태 검출 센서에서 특정한 개도 출력 전압으로 표현되어 출력될 수 있도록,
    차량용 밸브의 개도 상태 검출 센서부에 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도와 특정한 개도 출력 전압과의 매칭 관계를 개도 상태 검출 센서부에 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 밸브의 개도 상태 표시를 위한 센서 출력 전압의 세팅 방법
  2. 제1항에 있어서,
    밸브는;
    유로 하우징 및 유로 하우징에 설치되는 샤프트와, 샤프트에 설치되는 밸브 플랩과, 유로 하우징 일측에 마련되는 구동 모터와, 구동 모터와 샤프트의 일단부를 연결하며 구동 모터의 동력을 샤프트로 전달가능하게 마련되는 구동 기어부를 포함하며 이들이 양산 과정에서 조립된 상태로 마련되되,
    시험 모터를 밸브와 연결하는 단계는; 조립이 완성된 밸브에 대해서 샤프트의 타단부에 시험 모터를 장착하는 단계이고,
    시험 모터를 구동시켜서 밸브의 개도를 증가시키는 단계는 샤프트를 회전시켜 밸브 플랩을 개방시키는 단계인 것을 특징으로 하는 차량용 밸브의 개도 상태 표시를 위한 센서 출력 전압의 세팅 방법
  3. 제2항에 있어서,
    미리 정한 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개방 위치가 특정한 개도 출력 전압으로 표현되어 출력될 수 있도록 차량용 밸브의 개도 상태 검출 센서부에 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도가 특정한 개도 출력 전압과 매칭되도록 개도 상태 검출 센서부에 기록하는 단계에서,
    개도 상태 검출 센서는 샤프트의 회전각을 검출하는 센서로 구성되고,
    해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도는 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 밸브 플랩 및 이에 연결된 샤프트의 회전각인 것을 특징으로 하는 차량용 밸브의 개도 상태 표시를 위한 센서 출력 전압의 세팅 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    미리 정한 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개방 위치가 특정한 개도 출력 전압으로 표현되어 출력될 수 있도록 차량용 밸브의 개도 상태 검출 센서부에 해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도가 특정한 개도 출력 전압과 매칭되도록 개도 상태 검출 센서부에 기록하는 단계에서,
    샤프트 또는 샤프트에 연결된 기어에 장착되는 자석을 더 포함하고,
    개도 상태 검출 센서는 샤프트의 회전각 변화에 따라서 자석의 자력 변화량 검출하도록 자력을 센싱하는 홀센서로 구성되고,
    해당 초기 개방 압력값 또는 유량값을 유발하는 정지된 상태의 밸브의 개도를 나타내는 샤프트 또는 기어에 장착된 자석의 자력값과 특정한 센서 출력 값을 매칭시켜서 해당 자력값 센싱시 매칭된 개도 출력 전압값이 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 밸브의 개도 상태 표시를 위한 센서 출력 전압의 세팅 방법.
  5. 유로 하우징 및 유로 하우징에 설치되는 샤프트와,
    샤프트에 설치되는 밸브 플랩과, 유로 하우징 일측에 마련되는 구동 모터와,
    구동 모터와 샤프트의 일단부를 연결하며 구동 모터의 동력을 샤프트로 전달가능하게 마련되는 구동 기어부와,
    구동 기어부 또는 샤프트의 일단부에 설치되는 자석과;
    자석와 이격되며 자석에서 발생하는 자력을 감지하되, 샤프트의 회전에 따라서 변화되는 자력의 변화를 감지하는 개도 상태 검출 센서를 포함하며 이들이 양산 과정에서 조립된 상태로 구성되는 밸브를 포함하되,
    센서의 출력값은 밸브 초기 개방시 통과하는 특정한 공기의 유량값에 매칭됨으로써, 특정한 공기 유량을 유발할 수 있도록 샤프트 및 밸브 플랩이 회전하는 경우에 개도 상태 검출 센서는 밸브 초기 개방시 통과하는 특정한 공기 유량값에 매칭된 센서의 출력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 밸브.

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