KR20090075359A - 에어필터의 막힘 감지 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어필터(air filter)의 막힘을 감지하여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 에어필터의 막힘 감지 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 장치는 에어필터의 전방측에 설치되어 상기 에어필터로 흡입되는 공기유량을 감지하는 전방 센싱 수단; 상기 에어필터의 후방측에 설치되어 상기 에어필터를 통과한 공기유량을 감지하는 후방 센싱 수단; 및 상기 전방 센싱 수단 및 상기 후방 센싱 수단을 통해 센싱된 신호를 각각 입력받아 상기 두 개의 센싱 신호간 차를 산출하고, 상기 산출된 값을 통해 상기 에어필터의 막힘 유무를 비교 판단하는 마이컴을 포함한다.

에어필터(air filter), 공기량, 필터 막힘, 센서

Description

에어필터의 막힘 감지 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SENSING BLOCK OF AIRFILTER}

본 발명은 에어필터(air filter)의 막힘을 감지하여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 에어필터의 막힘 감지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

에어필터는 일반적으로 흡입구에 장착되어 작은 입자인 공기는 통과시키고 모래나 먼지 등의 큰 입자인 이물질은 걸러내는 항균 역할을 한다.

이러한 에어필터는 자동차나 가전제품 등 다양한 분야에 적용된다. 예를 들면, 엔진 흡입관이나 차량용 공기조화기, 차량용 배기가스, 연료 분사장치, 에어컨, 의류건조기 등에 적용될 수 있다.

그런데, 에어필터의 사용 기간이 길어지면 다량의 이물질이 에어필터에 부착하게 되고, 이에 따라 에어필터가 막혀 송풍량이 저하되는 현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 에어필터를 적정한 시기에 교환하거나 청소하여야 한다.

따라서, 종래에는 에어필터와 함께 에어필터의 막힘을 감지하는 센서를 장착 하여 에어필터의 청소 또는 교환 시기를 사용자에게 알려주는 방식을 채택하고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 에어필터의 막힘을 감지하는 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 에어필터의 막힘 감지 장치는 하나의 센서(30)와, 하나의 센서(30)를 통해 감지된 값을 연산 처리하여 에어필터(20)의 막힘을 판단하는 제어부(40)로 구성될 수 있다.

통상, 에어필터(20)는 엔진 흡입관이나 차량용 공기조화기, 차량용 배기가스 등의 흡입구(10)에 장착되며, 하나의 센서(30)는 에어필터(20)의 후방에 장착되어 에어필터(20)를 여과하는 공기유량(air flow)을 감지한다.

도 1에서 공기의 흐름이 a에서 b 방향으로 이동한다고 가정하면, 하나의 센서(30)는 에어필터(20)를 기준으로 b방향 측과 가까운 위치에 장착된다. 따라서, 에어필터(20)를 여과하는 공기의 유량을 감지하여 에어필터(20)의 막힘 정도를 판단하도록 한다.

그런데, 종래 기술에 따른 감지 장치는 단순히 공기유량을 측정하기 때문에 에어필터(20)의 막힘 정도를 판단하는 데 있어 그 정확도가 떨어진다는 문제점이 있다.

즉, 시스템 자체내의 고장이나 성능 저하 등의 문제로 에어필터(20)에 흡입되는 공기유량이 원래부터 적을 수도 있는데, 센서는 단지 공기유량이 적기 때문에 에어필터(20)가 막혔다고 감지해 버리게 되는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 도출된 것으로서, 에어필터를 통과하기 전, 후의 공기유량에 대한 차등값을 측정하여 에어필터(air filter)의 막힘 유무를 판단함으로써, 센싱 기능의 정확도를 높여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 에어필터의 막힘 감지 장치는, 에어필터의 전방측에 설치되어 상기 에어필터로 흡입되는 공기유량을 감지하는 전방 센싱 수단; 상기 에어필터의 후방측에 설치되어 상기 에어필터를 통과한 공기유량을 감지하는 후방 센싱 수단; 및 상기 전방 센싱 수단 및 상기 후방 센싱 수단을 통해 센싱된 신호를 각각 입력받아 상기 두 개의 센싱 신호간 차를 산출하고, 상기 산출된 값을 통해 상기 에어필터의 막힘 유무를 비교 판단하는 마이컴을 포함한다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 전방 센싱 수단 및 상기 후방 센싱 수단은 휘스톤 브릿지(Wheatstone bridges) 회로로 구현될 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 마이컴은 상기 전방 센싱 수단 또는 상기 후방 센싱 수단으로부터 입력되는 전기적인 전압차 신호를 연속적인 아날로그 입력신호로 가공하는 아날로그 회로; 상기 아날로그 회로를 통해 가공된 아날로그 전압차 신호 중 어느 한 값을 선택하여 출력하는 다중화기(MUX); 상기 다중화기를 통해 출력된 전압차 신호값을 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환기(DAC); 및 상기 디지털 변환기를 통해 변환된 전압차 신호를 이용하여 전방 및 후방의 공기유량간 차등값을 산출하고, 상기 차등값과 미리 설정한 기준값을 비교하여 상기 에어필터의 막힘 유무를 판단하는 제어기(MC)를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 마이컴은 상기 제어기를 통해 출력되는 결과 신호를 표출하기 위해 CAN(Controller Area Network) 통신 방식을 이용하여 데이터 전송하는 CAN 모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 마이컴은 하나의 칩(one-chip)으로 구현할 수 있다.

본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 에어필터의 막힘 감지 장치는 상기 공기의 유량에 따른 온도를 센싱하여 대기 환경에 맞는 공기유량이 출력될 수 있도록 보정하는 온도 센싱 수단을 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 에어필터의 막힘 감지 방법은, 에어필터를 통과하기 전, 후의 공기유량을 각각 센싱하는 단계; 상기 센싱된 각각의 공기유량간 차등값을 산출하는 단계; 상기 산출된 차등값과 미리 설정된 기준값을 비교하는 단계; 및 상기 비교를 통해 상기 에어필터의 막힘 유무를 판단하여 표시하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 에어필터의 정상 유무를 판단하는 단계는, 상기 산출된 차등값이 상기 기준값보다 크면, 상기 에어필터에 이상이 있음을 판단하는 단계; 및 상기 산 출된 차등값이 상기 기준값보다 작으면, 상기 에어필터는 정상임을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 에어필터의 막힘 유무를 표시하는 단계는, 표시부를 통해 시각적으로 표시하는 방법, 경보음을 통해 청각적으로 표시하는 방법 중 어느 하나 이상을 이용할 수 있다.

상기한 본 발명에 따르면, 센싱 기능의 정확도를 높여 적정한 시기에 에어필터의 교환 또는 청소 시기를 알려주고, 이로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 시스템의 외부 환경 변화에 적응하여 센싱할 수 있어 에어필터의 막힘 유무를 정확하게 파악할 수 있다. 이로써, 시스템의 고장시 에어필터의 막힘 또는 공기유량 등 고장 원인을 정확하게 판단할 수 있는 근거가 될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 에어필터를 통과하기 전/후의 공기유량을 각각 감지하고 이에 대한 차등값을 이용하여 에어필터의 막힘 유무를 판단함으로써, 시스템의 외부 환경에 적응하여 에어필터의 교환 및 청소 시기를 알려주는 장치 및 방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘 감지 장치 및 그 방법에 대하여 상세히 설명한다.

먼저 도 2 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘 감지 장치를 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘 감지 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘 감지 장치는 크게, 도 2에 도시된 바와 같이 에어필터(200)를 통과하기 전/후의 공기유량을 각각 감지하는 두 개의 센싱 수단(300, 400)과, 두 개의 센싱 수단(300, 400)에 의해 감지된 신호를 입력받아 에어필터(200)의 막힘 유무를 판단하는 마이컴(500)을 포함한다. 여기에, 두 개의 센싱 수단(300, 400)의 보조 역할로서 온도 센싱 수단(600)을 추가로 포함할 수 있다.

에어필터(200)는 엔진 흡입관이나 차량용 공기조화기, 차량용 배기가스 등의 흡입구(100)에 장착되어, 공기의 흡입시 공기와 함께 흡입되는 이물질을 걸러내는 역할을 한다.

두 개의 센싱 수단(300, 400)은 상기한 에어필터(200)를 여과하는 공기의 유량을 감지하기 위한 센서로서, 전방 센싱 수단(300)과 후방 센싱 수단(400)으로 구성될 수 있다. 이 전방 센싱 수단(300)과 후방 센싱 수단(400)은 에어필터(200)를 기준으로 설치되는 위치에 따라 구분된다.

즉, 전방 센싱 수단(300)은 에어필터(200)의 전방측에 설치되어 에어필터(200)로 흡입되는 공기유량을 감지한다.

후방 센싱 수단(400)은 에어필터(200)의 후방측에 설치되어 에어필터(200)를 통과한 공기유량을 감지한다.

여기서, 에어필터(200)의 전방측은 공기가 에어필터(200)를 통과하기 전 영역에 해당되고, 에어필터(200)의 후방은 공기가 에어필터(200)를 통과한 후의 영역에 해당된다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 에어 플로우(air flow)의 방향이 A에서 B 방향으로 이동한다고 가정한다면, 공기가 에어필터(200)를 통과하기 전 영역인 A 방향이 전방측이 되고, 공기가 에어필터(200)를 통과한 후의 영역인 B 방향이 후방측이 된다.

이와 반대로, 에어플로우의 방향이 B에서 A방향으로 이동한다고 하면, B 방향이 전방측이 되고, A 방향은 후방측이 될 수 있다.

이와 같이 전방측 및 후방측은 에어플로우의 방향에 따라 결정될 수 있다.

마이컴(500)은 상기한 전방 센싱 수단(300) 및 후방 센싱 수단(400)과 전기적으로 연결되어, 두 개의 센싱 수단(300, 400)에 의해 센싱된 신호간 차이가 일정 기준치보다 높고 낮음에 따라 에어필터(200)의 막힘 유무를 판단한다.

온도 센싱 수단(600)은 공기유량에 따른 온도를 센싱하여 대기 환경에 맞는 공기유량이 출력될 수 있도록 한다. 따라서, 센싱 수단(300, 400)이 고장나거나 고장이 아니더라도 이를 통해 센싱하는 짧은 시간동안에 발생할 수 있는 오류 등에 의한 오동작을 방지했을 때 이를 보정하는 데 이용한다.

세부적으로, 상기한 구성요소들은 다음과 같이 구성된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘을 감지하는 센서의 내부 구성을 나타낸 도면으로, 본 발명의 실시예에 따른 전방 센싱 수단(300)과 후방 센싱 수단(400)의 구성을 구체적으로 도시하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 전방 센싱 수단(300) 및 후방 센싱 수단(400)은 휘스톤 브리지(Wheatstone bridges) 회로로 구현 가능하다.

휘스톤 브리지는 일반적으로 전기저항이 R로 모두 동일한 값을 가지는 4개의 전기저항으로 구성하여, 일측의 저항 한 쌍과 다른 측의 저항 한 쌍 사이의 차동 신호를 얻을 수 있도록 하기 위한 회로 장치이다.

본 실시예에서는 휘스톤 브리지의 등전압되는 두 점(P,N)이 마이컴(500)에 전기적으로 연결되고, 4개의 전기저항(R11, R12, R13, R14, R21, R22, R23, R24) 중 어느 하나의 전기저항(R11, R21)에 감지막(310, 410)을 구비하여 이 감지막(310, 410)을 통해 공기유량을 감지한다. 또는, 어느 하나의 전기저항(R11, R21)을 열선으로 구비하여 자체 전기저항(R11, R21)을 감지막으로 이용할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 전방 센싱 수단(300) 및 후방 센싱 수단(400)은 에어필터(도 2의 200)로 흡입 또는 통과되는 공기의 유량에 따라 감지막(310, 410)과 접촉된 전기저항(R11, R21)의 저항값이 달라지게 되고, 이에 따라 두 점(P,N) 사이에 전압차가 발생한다. 따라서, 전방 센싱 수단(300)에서 발생한 전압의 차(V1)와 후방 센싱 수단(400)에서 발생한 전압의 차(V2)가 마이컴(500)으로 입력된다.

그러면, 마이컴(500)은 상기한 두 전압차(V1, V2)를 비교하여 두 전압차(V1, V2)간 차등 정도에 따라 에어필터(도 2의 200)의 막힘 유무를 판단하는 것이다.

이를 위한 마이컴(500)의 구성을 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면, 마이컴(500)은 아날로그 회로(Analog Circuit: AC)(510), 다중화기(Multiplexer: MUX)(520), 디지털 변환기(Analog Digital Converter: ADC)(530), 제어기(Micro Controller: MC)(540), CAN모듈(550), 아날로그 변환기(Digital Analog Converter: DAC)(560), 전원공급부(580)를 포함할 수 있다.

이와 같이 구성되는 마이컴(500)은 내부 구성요소들을 모두 포함하여 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같이 하나의 칩(one-chip)으로 구현할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 각각의 구성요소를 필요에 따라 별도로 구성할 수 있음은 물론이다.

여기서, 아날로그 회로(510)는 전방 센싱 수단(300) 또는 후방 센싱 수단(400)으로부터 입력되는 전압차 신호(V1,V2) 즉, 전기적인 신호를 연속적인 아날로그 형태로 가공한다.

다중화기(520)는 아날로그 회로(510)를 통해 입력되는 전압차 신호(V1, V2) 중 어느 하나의 값을 선택하여 출력한다. 여기서, 언급하는 전압차 신호(V1, V2)는 아날로그 형태로 가공된 신호를 의미한다.

디지털 변환기(530)는 다중화기(520)를 통해 선택된 전압차 신호값을 제어하기에 용이한 디지털 형태로 변환한다.

제어기(540)는 다중화기(520)를 거쳐 디지털 변환기(530)로부터 출력되는 두 개의 전압차 신호값을 입력받고, 아울러 미리 설정된 기준값(Vref)을 입력받아 디지털 연산 처리를 수행한다.

이를 테면, 디지털 변환기(530)로부터 입력받은 두 개의 전압차 신호값간 차등값을 산출하고, 산출된 차등값과 미리 설정된 기준값(Vref)을 비교하여 에어필터의 막힘 유무를 판단한다.

기준값을 일정 값일 수 있으며, 또는 상한 및 하한으로 지정한 범위를 의미하기도 한다.

예컨대, 산출된 차등값이 기준값(Vref)보다 큰 경우 또는 기준값이 범위여서 지정한 기준 범위를 벗어나는 경우, 이는 전방 센싱 수단(300)과 후방 센싱 수단(400)에 의해 감지된 두 공기유량이 서로 다르기 때문에 나타난 결과로서, 최종적으로 제어기(540)는 에어필터가 막힌 것으로 판단할 수 있다.

한편, 차등값이 기준값(Vref)보다 작은 경우, 또는 기준값이 범위여서 이에 속하는 경우에는 전방 센싱 수단(300)과 후방 센싱 수단(400)에 의해 감지된 공기유량이 거의 변동되지 않아 나타난 결과이므로, 제어기(540)에서 이를 체크하여 에어필터가 정상임을 판단할 수 있다.

이때, 미리 설정된 기준값(Vref)이 일정 값일 때, 차등값의 오차를 허용할 수 있는 최대한의 값(전압값)으로 설정한다. 따라서, 에어필터의 정상 또는 이상 유무를 판단할 수 있는 기준 데이터로 사용할 수 있다.

또한, 제어기(540)는 디지털 변환기(530)를 통해 디지털 형태로 변환된 전압차 신호값을 입력받아 전압 또는 전류, 주파수로 변환할 수 있는 기능이 내장되어 있다.

여기서, 전압의 형태는 전압계(volt-meter)를 사용하여 쉽게 구현할 수 있으 며, 주파수의 형태는 주파수카운터(frequency counter)를 이용한 주파수 측정을 통해 구현할 수 있다.

DAC(560)는 제어기(540)를 통해 출력되는 디지털 형태의 신호를 아날로그 신호로 다시 변환하여 출력하도록 한다. 이러한 DAC(560)는 출력하고자 하는 신호의 형태에 따라 선택적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 출력하고자 하는 신호의 형태가 전압의 경우에는 ADC(560)를 거치지 않고 디지털 형태로 출력이 가능하나, 주파수 또는 전류의 경우에는 ADC(560)를 통해 아날로그 신호로 변환하는 과정이 필수적이다.

CAN 모듈(550)은 제어기(540)를 통해 출력되는 신호를 출력부(도시하지 않음)에 표출하기 위해 CAN 통신 방식을 이용하여 데이터 전송을 수행한다. 이러한 CAN 모듈(550) 또한 선택적으로 수행할 수 있다.

ROM(572), RAM(574), 비휘발성 메모리(576)는 두 개의 센싱 수단(300, 400)을 통해 감지된 신호를 처리하기 위한 어플리케이션 또는 프로그램이 저장되고, 제어기(540)를 통해 처리한 각종 데이터 및 기준값(Vref)을 저장하며, CAN 모듈(550)에 필요한 응용 프로그램을 저장한다.

전원공급부(580)는 마이컴(500)을 동작시키기 위한 원동력을 공급하기 위해 전원(Vbatt)을 인가한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 마이컴(500)은 최종 출력단에서 출력되는 신호(output)를 출력부(도시하지 않음)에 전송하여 표시하고, 에어필터의 이상시 표시부(도시하지 않음) 또는 경보음(도시하지 않음)을 통해 표출함으로써 사용자에 게 교환 및 청소 시기를 알릴 수 있다.

한편, 본 실시예에서 마이컴(500)의 최종 출력단에서 출력되는 신호(output)는 DAC/ADC의 기능과 프로그램 측정 형태에 따라 출력 형태를 변경할 수 있다. 즉, 전압이거나 주파수 또는 CAN 통신 방식에 의한 신호로 출력할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘 감지 장치를 통해 출력되는 아날로그 전압 신호를 나타낸 그래프이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘 감지 장치를 통해 출력되는 주파수 신호를 나타낸 그래프이다.

일 예로, 도 5는 최종 출력단에 출력되는 신호가 전압 신호인 경우로, 전압 출력 신호(output signal)가 에어필터를 통과하기 전 전방의 공기유량에 비례하여 증가하는 그래프의 패텬을 보여주고 있다.

이는 에어필터가 정상적인 경우에 나타나는 가장 효율적인 출력 형태를 나타낸 것으로, 에어필터를 통과하기 전 전방의 공기유량이 많을수록 이에 비례하여 에어필터를 여과한 후방의 공기유량이 증가하게 되는 것을 알 수 있다.

가장 바람직하게는 에어필터를 통과하기 전 전방의 공기유량이 손실없이 모두 에어필터를 여과함으로써 전방의 공기유량과 후방의 공기유량이 서로 동일하게 출력되는 것이 좋다.

그래프에서 X축의 (+)방향으로 나타낸 Delta-Forward Airflow는 시스템의 흡입구로부터 들어오는 순방향 공기흐름(normal airflow)를 의미하며, X축의 (-)방향의 Delta-Back flow는 시스템의 고장 등으로 인해 간헐적으로 들어오는 역방향 공기흐름(back airflow)를 의미한다.

이러한 순방향 공기흐름(normal airflow)과 역방향 공기흐름(back airflow)은 오프셋전압(offset voltage)를 설정하여 구분할 수 있으며, 만약 이러한 구분이 없다면 시스템은 단방향의 공기에만 동작하고, 양방향에서 공기가 들어올 때 시스템의 오류인지, 센싱 수단의 오류인지에 대한 구분이 불명확하게 될 우려가 있다.

일 예로, 도 5에서는 오프셋 전압을 1V로 설정하였다.

다른 예로, 도 6을 참조하면, 도시된 바와 같은 주파수 신호를 최종 출력단을 통해 출력할 수 있다. 이러한 주파수 신호는 주파수 카운터(frequency counter)를 이용하여 센싱 저항의 변화량에 대한 주파수를 측정함으로써 구현할 수 있다.

실제, 주파수는 온도 및 외부 환경 변화에 따라 민감하게 반응하기 때문에 센싱 수단(300, 400)을 통해 센싱하는 순간에도 쉽게 오차가 발생할 수 있다. 이에 따라, 주파수 신호(center line)의 오차 범위를 허용할 수 있는 upper limit와 lower limit의 범위를 설정할 수 있으며, 마이컴(500)의 고장 등으로 인하여 정상 동작이 이루어지지 않을 경우에 이를 판단할 수 있는 진단 레벨(diagnosis level: 250Hz)을 미리 설정해 둘 수 있다.

도시된 그래프에서 알 수 있듯이, 공기유량이 증가하게 되면 센싱 저항의 온도가 낮아져 저항값이 저하되고, 이에 따라 주파수 특성이 낮아진다.

이하, 앞서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘 감지 장치를 이용하여 에어필터의 이상 유무를 감지하는 방법에 대하여 설명한다.

도 7을 참조하면, 전원 인가시 또는 기설정된 일정 주기와 같이 이벤트 발생시, 에어필터를 사이에 두고 전방 및 후방에 각각 설치된 두 개의 센싱 수단을 이용하여 에어필터를 통과하기 전후의 공기유량을 각각 센싱한다(S10).

본 실시예에서, 두 개의 센싱 수단은 앞서 설명한 바와 같이 휘스톤 브리지 회로로 구현될 수 있는데, 이에 따르면 두 개의 센싱 수단을 통해 센싱된 신호는 공기유량에 따라 달라지는 저항값에 의해 발생하는 전압차가 출력될 수 있다.

이후, 마이컴에서 센싱된 두 공기유량에 대한 전압차간 차등값을 산출한다(S20).

이후, 마이컴은 산출된 차등값과 미리 설정된 기준값을 비교한다(S30).

기준값은 일정 값일 수 있으며, 또는 상한 및 하한으로 지정한 범위를 의미하기도 한다.

상기 비교를 통해 산출된 차등값이 미리 설정된 기준값보다 큰 경우 또는 기준값이 범위일 때 상기 범위에 벗어나는 경우, 에어필터를 통과하기 전의 공기유량과 에어필터를 통과한 후의 공기유량이 서로 다른 것으로 인식하여, 에어필터에 이상이 있음을 판단한다(S40, S60).

이후, 에어필터의 이상 상태를 표시부나 경보음을 통해 사용자에게 알린다(S70).

한편, 상기 비교를 통해 산출된 차등값이 미리 설정된 기준값보다 작은 경우나 기준 범위에 속하는 경우에는, 에어필터를 통과하기 전의 공기유량과 에어필터를 통과한 후의 공기유량간 서로 변동이 없는 것으로 인식하여, 에어필터가 정상임 을 판단한다(S40, S50).

이와 같이 일련의 과정을 거치게 되면, 에어필터의 막힘 감지 장치는 두 개의 센싱 수단을 통해 에어필터를 통과하기 전후의 공기유량을 각각 측정하고 이들간 차등값에 의해 에어필터의 막힘 유무를 판단함으로써, 시스템의 외부 환경에 적응하여 에어필터의 교환 및 청소 시기를 알려줄 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 1은 종래 기술에 따른 에어필터의 막힘을 감지하는 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘을 감지하는 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘 감지 장치를 나타낸 내부 구성도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘을 감지하는 센서의 내부 구성을 나타낸 회로도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘 감지 장치를 통해 출력되는 아날로그 전압 신호를 나타낸 그래프이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘 감지 장치를 통해 출력되는 주파수 신호를 나타낸 그래프이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어필터의 막힘을 감지하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

Claims (10)

1. 에어필터의 전방측에 설치되어 상기 에어필터로 흡입되는 공기유량을 감지하는 전방 센싱 수단;

   상기 에어필터의 후방측에 설치되어 상기 에어필터를 통과한 공기유량을 감지하는 후방 센싱 수단; 및

   상기 전방 센싱 수단 및 상기 후방 센싱 수단을 통해 센싱된 신호를 각각 입력받아 상기 두 개의 센싱 신호간 차를 산출하고, 상기 산출된 값을 통해 상기 에어필터의 막힘 유무를 비교 판단하는 마이컴

   을 포함하는 에어필터의 막힘 감지 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전방 센싱 수단 및 상기 후방 센싱 수단은 상기 공기유량에 따른 차압 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 에어필터의 막힘 감지 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 전방 센싱 수단 및 상기 후방 센싱 수단은 휘스톤 브릿지(Wheatstone bridges) 회로로 구현되는 것을 특징으로 하는 에어필터의 막힘 감지 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 마이컴은,

   상기 전방 센싱 수단 또는 상기 후방 센싱 수단으로부터 입력되는 전기적인 전압차 신호를 연속적인 아날로그 입력신호로 가공하는 아날로그 회로;

   상기 아날로그 회로를 통해 가공된 아날로그 전압차 신호 중 어느 한 값을 선택하여 출력하는 다중화기(MUX);

   상기 다중화기를 통해 출력된 전압차 신호값을 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환기(DAC); 및

   상기 디지털 변환기를 통해 변환된 전압차 신호를 이용하여 전방 및 후방의 공기유량간 차등값을 산출하고, 상기 차등값과 미리 설정한 기준값을 비교하여 상기 에어필터의 막힘 유무를 판단하는 제어기(MC)

   를 포함하는 에어필터의 막힘 감지 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제어기를 통해 출력되는 결과 신호를 표출하기 위해 CAN(Controller Area Network) 통신 방식을 이용하여 데이터 전송하는 CAN 모듈을 더 포함하는 에어필터의 막힘 감지 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 마이컴은 하나의 칩(one-chip)으로 구현 가능한 것을 특징으로 하는 에어필터의 막힘 감지 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 공기의 유량에 따른 온도를 센싱하여 대기 환경에 맞는 공기유량이 출력될 수 있도록 보정하는 온도 센싱 수단을 더 포함하는 에어필터의 막힘 감지 장치.
8. 에어필터를 통과하기 전, 후의 공기유량을 각각 센싱하는 단계;

   상기 센싱된 각각의 공기유량간 차등값을 산출하는 단계;

   상기 산출된 차등값과 미리 설정된 기준값을 비교하는 단계; 및

   상기 비교를 통해 상기 에어필터의 막힘 유무를 판단하여 표시하는 단계

   를 포함하는 에어필터의 막힘 감지 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 에어필터의 정상 유무를 판단하는 단계는,

   상기 산출된 차등값이 상기 기준값보다 크면, 상기 에어필터에 이상이 있음을 판단하는 단계; 및

   상기 산출된 차등값이 상기 기준값보다 작으면, 상기 에어필터는 정상임을 판단하는 단계

   를 포함하는 에어필터의 막힘 감지 방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 에어필터의 막힘 유무를 표시하는 단계는,

    표시부를 통해 시각적으로 표시하는 방법, 경보음을 통해 청각적으로 표시하는 방법 중 어느 하나 이상을 이용하는 것을 특징으로 에어필터의 막힘 감지 방법.

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