KR20100061161A

KR20100061161A - 개폐형 라디에이터 그릴 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20100061161A
Application number: KR1020080120063A
Authority: KR
Inventors: 신석기
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-06-07

Abstract

본 발명은 겨울철 시동 시 엔진의 예열시간과 주행 시 엔진의 냉각시간을 단축하여 연비를 향상시킬 수 있는 개폐형 라디에이터 그릴 및 그 제어방법에 관한 것이다.

상기 개폐형 라디에이터 그릴은, 그릴 프레임의 내부에 설치되고 회전 가능하게 결합되는 복수의 단위 그릴, 상기 단위 그릴의 적어도 일단에 마련되는 회전수단, 상기 복수의 회전수단과 연결되는 전동수단, 상기 전동수단을 구동하는 구동수단 및 상기 구동수단의 작동을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된다.

이러한 구성의 상기 개폐형 라디에이터 그릴의 제어방법은 라디에이터 그릴의 개폐여부, 냉각팬의 듀티비, 냉각수의 온도 및 차량의 주행속도에 따라 라디에이터 그릴을 개폐한다.

개폐형 라디에이터 그릴, 듀티비, 온도, 주행속도

Description

개폐형 라디에이터 그릴 및 그 제어방법{OPENING-CLOSING TYPE RADIATOR GRILL AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 개폐형 라디에이터 그릴 및 그 제어방법에 관한 것으로, 구체적으로는 겨울철 시동 시 엔진의 예열시간과 주행 시 엔진의 냉각시간을 단축하여 연비를 향상시킬 수 있는 개폐형 라디에이터 그릴 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 라디에이터 그릴은 차량 전면부에 장착되어 차량 주행 시 외부 공기를 유입시켜, 엔진룸 내부의 온도를 하강시키는 중요한 역할을 한다. 또한, 차량마다 특색 있는 디자인을 통해 차 전체의 미관에 영향을 주는 부가적인 역할도 한다.

하지만 기존의 라디에이터 그릴은 주행 여부에 상관없이 즉, 엔진룸 온도에 상관없이 항상 열려있어 외부 공기 유입이 이루어진다. 따라서 각종 센서와 전장류(와이어, 전기장치) 들이 밀집되어 있는 엔진룸 안으로 공기 중에 섞여 있는 각종 모래, 먼지 등의 불필요한 이물질들을 유입시켜 고장의 원인을 일으킬 가능성이 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 “자동 개폐형 라디에이터 그릴” 이 대한민국공개특허공보 제10-2007-14605호에 개시되어 있다.

도 3을 참조하여 자동 개폐형 라디에이터 그릴에 대해 상세히 살펴보면, 차량의 그릴 프레임(10)에 설치되는 것으로, 양측이 축(21)에 의하여 상기 그릴 프레임(10)에 회동 가능하도록 설치되는 적어도 하나 이상의 그릴 날(20)과, 상기 각 그릴 날(20)을 서로 연결하여 설치되는 샤프트(30)와, 상기 샤프트(30)를 양방향으로 이송시켜 상기 그릴 날(20)을 개폐하는 작동부(40)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 샤프트(30)는 상기 그릴 날(20)의 일측에 형성되는 결합편(52)의 설치홈(51)에 삽입되고, 회전축(53)에 의해 회전 가능하게 결합된다. 또한, 상기 작동부(40)는, 연결와이어(41)를 통해 샤프트(30)의 상단과 연결되는 제1탄성체(42)와, 연결와이어(41)를 통해 샤프트(30)의 하단과 연결되는 제2탄성체(43)로 구성된다.

그런데 상술한 바와 같이 구성된 종래의 자동 개폐형 라디에이터 그릴은 상기 제1탄성체(42)와 제2탄성체(43)가 형상기억합금 탄성체이므로, 엔진이 구동하여 온도가 상승하면 개방되고 엔진이 정지하여 온도가 하강하면 폐쇄되는 자동 개폐구조를 갖는다.

즉, 상기 자동 개폐형 라디에이터 그릴은 엔진의 온도에 의해서만 개폐되므로 제어변수가 한정적이고, 라디에이터 그릴의 능동적인 제어가 불가능하며 그 효과 또한 미미하다.

따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서 겨울철 시동 시 엔진의 예열시간과 주행 시 엔진의 냉각시간을 단축하여 연비를 향상시킬 수 있는 개폐형 라디에이터 그릴 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 특히, 다양한 제어변수에 따라 라디에이터 그릴을 제어함으로서 능동적인 제어가 가능하고 다양한 효과를 발현할 수 있는 개폐형 라디에이터 그릴 및 그 제어방법을 제공한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 개폐형 라디에이터 그릴은, 그릴 프레임의 내부에 설치되고 회전 가능하게 결합되는 복수의 단위 그릴, 상기 단위 그릴의 적어도 일단에 마련되는 회전수단, 상기 복수의 회전수단과 연결되는 전동수단, 상기 전동수단을 구동하는 구동수단 및 상기 구동수단의 작동을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 의한 개폐형 라디에이터 그릴의 제어방법은 라디에이터 그릴의 개폐여부, 냉각팬의 듀티비, 냉각수의 온도 및 차량의 주행속도에 따라 라디에이터 그릴을 개폐하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 개폐형 라디에이터 그릴 및 그 제어방법은 라디에이터 그릴의 개폐여부, 냉각팬의 듀티비, 냉각수의 온도 및 차량의 주행속도 등과 같은 다양한 제어변수를 이용하여 라디에이터 그릴을 개폐함으로써 능동적인 제어가 가능하고 다양한 효과를 발현할 수 있다. 특히, 겨울철 시동 시 엔진의 예열시간과 주행 시 엔진의 냉각시간을 단축하여 연비를 향상시킬 수 있다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 개폐형 라디에이터 그릴을 도시하는 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 개폐형 라디에이터 그릴은, 차량의 후드 선단에 마련되는 그릴 프레임(110)과, 상기 그릴 프레임(110)의 내부에 설치되고 회전 가능하게 결합되는 복수의 단위 그릴(120)과, 상기 단위 그릴(120)의 적어도 일단에 마련되는 회전수단(130)과, 상기 복수의 회전수단(130)에 연결되는 전동수단(140)과, 상기 전동수단(140)을 구동하는 구동수단(150)과, 상기 구동수단(150)의 작동을 제어하는 제어수단(160)을 포함하여 구성된다.

상술한 각 구성요소(110~160) 중 상기 그릴 프레임(110)은 라디에이터 그릴의 외곽을 형성하는 부분으로, 소정의 강도를 갖는 재질로 제작되는 것이 바람직하며, 엔진을 쉽게 냉각시킬 수 있도록 일정량 이상의 공기가 유입될 수 있는 크기인 것이 바람직하다. 이때, 상기 그릴 프레임(110)의 형상은 차량의 디자인에 따라 타원을 포함한 다각의 형상으로 형성될 수 있다.

상기 단위 그릴(120)은 그릴 프레임(110)의 내부에 회전 가능하게 결합되어 유입되는 공기의 양을 조절하기 위한 수단으로, 수직방향 또는 수직방향으로 등간격 이격된 복수개로 이루어진다. 이러한 단위 그릴(120)은 상기 회전수단(130) 및 전동수단(140) 및 구동수단(150)에 의해 개폐되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

상기 회전수단(130) 및 전동수단(140)은 상술한 바와 같이 상기 단위 그릴(120)을 개폐하기 위한 수단으로, 좀 더 상세하게는 상기 구동수단(150)에서 발생한 동력을 이용하여 상기 단위 그릴(120)을 개폐한다. 이때, 상기 회전 및 전동수단(140)으로는 기어 및 기어, 스프라켓 및 체인, 풀리 및 벨트 등과 같은 다양한 수단이 적용될 수 있으나, 본 실시예에서는 상기 회전수단(130)으로 피니언기어를 사용하고 상기 전동수단(140)으로 랙기어를 사용하였다. 이와 같이 랙과 피니언을 이용할 경우 하나의 전동수단(140)으로 복수의 회전수단(130)을 동시에 작동할 수 있다.

상기 구동수단(150)은 제어수단(160)의 신호에 따라 동력을 발생하는 장치이다. 이러한 구동수단(150)으로는 모터, 공압 및 유압실린더, 솔레노이드 밸브 등을 사용할 수 있는데, 상기 단위 그릴(120)의 개폐량을 미세하게 조절할 수 있도록, 그리고 상기 제어수단(160)에 의한 제어가 용이하도록 빠른 응답과 넓은 속도제어 범위를 갖는 서보모터를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 제어수단(160)은 다양한 제어변수를 이용하여 라디에이터 그릴을 능동적으로 제어하기 위한 수단이다. 이때, 상술한 제어변수로는 라디에이터 그릴의 개폐여부, 냉각팬의 듀티비, 냉각수의 온도 및 차량의 주행속도 등이 있으며, 상술한 각 제어변수를 적절히 적용할 경우 제작자의 의도에 따라 라디에이터 그릴을 능동적으로 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명에 의한 개폐형 라디에이터 그릴의 제어방법을 도시하는 순서도로, 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 개페형 라디에이 터 그릴의 제어방법을 살펴보도록 한다.

상술한 바와 같이 라디에이터 그릴의 개폐여부, 냉각팬의 듀티비, 냉각수의 온도 및 차량의 주행속도 등의 제어변수를 이용한 개폐형 라디에이터 그릴의 제어과정은 다음과 같다.

우선, 라디에이터 그릴의 개폐여부를 감지한다(S12). 이때, 상기 라디에이터 그릴이 닫힌 상태이면 냉각팬의 듀티비(duty rate)를 측정하고(S14), 그에 따라 라디에이터 그릴의 개폐여부를 판단한다.

반면, 상기 라디에이터 그릴이 열린 상태이면 냉각팬의 듀티비와 차량의 주행속도를 측정한다. 그리고 측정된 냉각팬의 듀티비가 약 40%미만이며 차량의 주행속도가 약 60㎞/h를 초과하면(S16), 라디에이터 그릴을 닫아 외기의 유입을 차단한다(S20). 그러나 측정된 냉각팬의 듀티비가 약 40%이상이거나 차량의 주행속도가 약 60㎞/h이하이면 라디에이터 그릴의 열린 상태를 유지하여 외기가 유입되도록 한다.

상기 라디에이터 그릴이 닫힌 상태에서 냉각팬의 듀티비가 40%이상이면 상기 라디에이터 그릴을 열어 외기가 유입되도록 한다(S30). 그러나 상기 라디에이터 그릴이 닫힌 상태에서 냉각팬의 듀티비가 40%미만이면 냉각수의 온도와 차량의 주행속도를 측정한다(S18).

그 결과, 상기 냉각수의 온도가 약 80℃이상이며 차량의 주행속도가 약 35㎞/h이하이면(S18), 상기 라디에이터 그릴을 열어 외기가 유입되도록 한다(S30). 그러나 측정된 냉각수의 온도가 약 80℃미만이거나 차량의 주행속도가 약 35㎞/h이상 이면 라디에이터 그릴의 닫힌 상태를 유지하여 외기의 유입을 차단한다.

이와 같이 상술한 각 제어변수(라디에이터 그릴의 개폐여부, 냉각팬의 듀티비, 냉각수의 온도 및 차량의 주행속도 등)를 적절히 적용할 경우 제작자의 의도에 따라 라디에이터 그릴을 능동적으로 제어할 수 있다. 일례로, 본 발명에 의한 개폐형 라디에이터 그릴과 그 제어방법에 따라 라디에이터 그릴을 개폐할 경우 겨울철 시동 시 라디에이터 그릴을 닫아 외기의 유입을 막음으로써 엔진의 예열시간을 단축할 수 있다. 또한, 차량의 주행 시 라디에이터 그릴을 열어 외기가 유입되면 엔진의 냉각시간을 단축하여 연비를 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개폐형 라디에이터 그릴 및 그 제어방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 개폐형 라디에이터 그릴을 도시하는 개략도.

도 2는 본 발명에 의한 개폐형 라디에이터 그릴의 제어방법을 도시하는 순서도.

도 3은 종래기술에 의한 자동 개폐형 라디에이터 그릴을 도시하는 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

110: 그릴 프레임 120: 단위 그릴

130: 회전수단 140: 전동수단

150: 구동수단 160: 제어수단

Claims

그릴 프레임의 내부에 설치되고 회전 가능하게 결합되는 복수의 단위 그릴;

상기 단위 그릴의 적어도 일단에 마련되는 회전수단;

상기 복수의 회전수단과 연결되는 전동수단; 및

상기 전동수단을 구동하는 구동수단을 포함하는 개폐형 라디에이터 그릴.
제1항에 있어서,

상기 구동수단의 작동을 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐형 라디에이터 그릴.
제2항에 있어서,

상기 회전수단은 피니언기어이고 상기 전동수단은 랙기어인 것을 특징으로 하는 개폐형 라디에이터 그릴.
개폐형 라디에이터 그릴의 제어방법에 있어서,

상기 라디에이터 그릴은 라디에이터 그릴의 개폐여부, 냉각팬의 듀티비(duty rate), 냉각수의 온도 및 차량의 주행속도에 따라 개폐되는 것을 특징으로 하는 개폐형 라디에이터 그릴의 제어방법.
제4항에 있어서,

상기 라디에이터 그릴이 닫힌 상태에서 상기 냉각팬의 듀티비(duty rate)가 약 40%이상이면 라디에이터 그릴을 여는 것을 특징으로 하는 개폐형 라디에이터 그릴의 제어방법.
제4항에 있어서,

상기 라디에이터 그릴이 닫힌 상태에서 상기 냉각팬의 듀티비(duty rate)가 약 40%미만이고, 냉각수의 온도가 약 80℃이상이며, 차량의 주행속도가 약 35㎞/h이하이면 라디에이터 그릴을 여는 것을 특징으로 하는 개폐형 라디에이터 그릴의 제어방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 라디에이터 그릴이 열린 상태에서 상기 냉각팬의 듀티비가 약 40%미만이고, 차량의 주행속도가 약 60㎞/h를 초과이면 라디에이터 그릴을 닫는 것을 특징으로 하는 개폐형 라디에이터 그릴의 제어방법.