KR20180015020A - Vcm 플랩의 위치제어방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 VCM 플랩의 위치제어방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 VCM 플랩의 위치제어방법은 차량의 상태가 기설정된 VCM(Variable port flap Control Module, 200)의 열림조건을 만족하는지 판단하는 단계(S100); 차량의 상태가 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는, 상기 VCM(200)의 플랩(210)의 공차를 고려한 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200); 및 시동 중 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 열린 상태로 제어하는 단계(S300);를 포함한다. 본 발명에 따르면, 최적의 위치에서 VCM 플랩이 열리거나 닫히도록 제어할 수 있으므로, 기어 등의 파손을 방지할 수 있다.

Description

VCM 플랩의 위치제어방법 및 장치{A METHOD FOR CONTROLLING POSITION OF VCM-FLAP AND AN APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 VCM 플랩의 위치제어방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 최적의 위치에서 VCM 플랩이 열리거나 닫히도록 제어하는 VCM 플랩의 위치제어방법 및 장치에 관한 것이다.
VCM(Variable port flap Control Module)은 엔진의 흡입 공기에 텀블을 발생시켜서 연소실 내의 공기와 연료의 혼합을 촉진시키고, 이에 따라 엔진의 연소 효율을 증대시켜 연비를 향상시키는 장치이다. VCM은 통상 흡기매니폴드에 설치되며, 보다 상세하게 설명하면, 흡기매니폴드가 엔진에 장착되는 부위에 인접한 위치에 플랩이 설치된다. 또한, 상기 플랩을 회동시키기 위해, 링크 또는 기어를 통해, 모터 등의 액츄에이터를 연결하게 된다.
연소실에 형성되는 텀블을 보다 용이하게 제어하기 위하여, 플랩의 설치위치는 가급적 연소실에 가깝게 설치되는 것이 바람직하다. 따라서, 플랩은 흡기매니폴드가 엔진에 장착되는 부위에 인접하게 설치되는데, 엔진에 인접한 위치는 다른 부품들과의 간섭이나 협소한 공간 등의 이유로 모터 등의 액츄에이터를 플랩으로부터 이격된 위치에 장착하게 된다. 또한, 이러한 액츄에이터의 조작력을 상기 플랩으로 전달하기 위해서는 상기한 바와 같은 링크 또는 기어를 사용하여, 액츄에이터와 플랩을 연결해야 하는 것이다.
상기와 같은 종래의 VCM의 구성에서는, 구성부품의 열해 또는 조립 편차 등에 의한 오차가 발생하더라도, 플랩의 완전한 열림 또는 닫힘 상태를 유지하기 위하여 목표값 이상의 위치를 제어하고 있다. 즉, 모터에 Offset 전압을 추가로 가하도록 제어하는 것이다. 이는 구성부품의 열해 또는 조립 편차 등에 의해 플랩에 공차가 발생하는 경우에는, 노킹(knocking) 또는 실화(misfire)가 발생하여, 동력 손실을 유발하고, 최종적으로는 연비를 저하시키기 때문이다.
그러나 상기와 같은 제어를 수행하는 경우에는 플랩이 스토퍼 위치에서도 계속적으로 회동하는 방향으로 모터에 전압(Offset 전압)이 인가되게 되며, 이를 반복적으로 수행하는 과정에서 모터와 플랩을 연결하는 링크 또는 기어가 파손되는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-0632562호 (2006.10.11)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 VCM의 모터에 가해지는 전압을 제어하여, 최적의 위치에서 VCM 플랩이 열리거나 닫히도록 제어하는 VCM 플랩의 위치제어방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 VCM 플랩의 위치제어방법은 차량의 상태가 기설정된 VCM(Variable port flap Control Module, 200)의 열림조건을 만족하는지 판단하는 단계(S100); 차량의 상태가 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는, 상기 VCM(200)의 플랩(210)의 공차를 고려한 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200); 및 시동 중 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 열린 상태로 제어하는 단계(S300);를 포함한다.
상기 VCM 플랩의 위치제어방법은 차량의 상태가 기설정된 상기 VCM의 열림조건을 만족하지 않는 경우(상기 VCM의 닫힘조건을 만족하는 경우)에는, 상기 VCM의 플랩의 공차를 고려한 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 플랩의 위치제어방법은 시동 종료시까지, 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하지 않는 경우에는 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 닫힌 상태로 제어하는 단계(S500);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는, 기설정된 VCM 열림위치전압(V1)과 기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)의 합으로부터 산출된 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S210);를 포함하는 것을 한다.
상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는, 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S210) 후, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인지 판단하는 단계(S220);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0이 아닌 경우에는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인지 판단하는 단계(S230);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 플랩의 위치제어방법은 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인 경우에는, 상기 제어하는 단계(S300)를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 플랩의 위치제어방법은 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O을 초과하는 경우에는, VCM 고장코드를 출력하는 단계(S600);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는, 상기 기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)의 값을 기설정된 열림 OFFSET 변화량(Z1) 만큼 감소시키는 단계(S240);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 플랩의 위치제어방법은 상기 감소시키는 단계(S240) 후, 상기 판단하는 단계(S100)를 다시 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는, 기설정된 VCM 닫힘위치전압(V2)과 기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)의 합으로부터 산출된 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S410);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는, 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S410) 후, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인지 판단하는 단계(S420);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0이 아닌 경우에는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O을 초과하는지 판단하는 단계(S430);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 플랩의 위치제어방법은 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0을 초과하는 경우에는, 상기 제어하는 단계(S500)를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 플랩의 위치제어방법은 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 이하인 경우에는, VCM 고장코드를 출력하는 단계(S600)를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는, 상기 기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)의 값을 기설정된 닫힘 OFFSET 변화량(Z2) 만큼 감소시키는 단계(S440);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 VCM 플랩의 위치제어방법은 상기 감소시키는 단계(S440) 후, 상기 판단하는 단계(S100)를 다시 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 VCM 플랩의 위치제어장치는 상기 VCM 플랩의 위치제어방법이 저장된 저장매체(100); 흡기 매니폴드의 포트(P)를 개폐하는 플랩(210) 및 상기 플랩(210)을 회동시키는 모터(220)를 구비하는 VCM(200); 상기 플랩(210)의 위치를 감지하는 위치센서(300); 상기 모터(220)에 전압을 가하는 배터리(400); 및 상기 위치센서(300)에서 감지된 상기 플랩(210)의 위치를 기초로 하여, 상기 저장매체(100)에 저장된 상기 VCM 플랩의 위치제어방법에 따라, 상기 배터리(400)로부터 상기 모터(220)에 가해지는 전압을 제어하여, 상기 플랩(210)의 위치를 제어하는 제어부(500);를 포함하며,
상기 제어부(500)는 차량의 상태가 기설정된 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는 상기 VCM(200)의 상기 플랩(210)의 공차를 고려한 VCM 열림전압(B1)을 산출하고, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인 경우에는, 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 열린 상태로 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(500)는 차량의 상태가 기설정된 VCM(200)의 닫힘조건을 만족하는 경우에는 상기 VCM의 플랩의 공차를 고려한 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하고, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0을 초과하는 경우에는, 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 닫힌 상태로 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 최적의 위치에서 VCM 플랩이 열리거나 닫히도록 제어할 수 있으므로, 기어 등의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 내구 진행에 따른 플랩의 개방 또는 폐쇄 위치가 변동되더라도 이를 반영할 수 있으므로, 관련 부품의 내구 진행에 따른 연비 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 VCM 플랩의 위치제어방법의 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 VCM 플랩의 위치제어장치의 블록도.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 VCM 플랩의 위치제어방법의 순서도이다. 도 1을 참조할 때, 본 발명에 따른 VCM 플랩의 위치제어방법은 판단하는 단계(S100), VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200), 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 열린 상태로 제어하는 단계(S300), VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400), 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 닫힌 상태로 제어하는 단계(S500), VCM 고장코드를 출력하는 단계(S600)를 포함한다.
판단하는 단계(S100)에서는 차량의 상태가 기설정된 VCM(Variable port flap Control Module, 200)의 열림조건을 만족하는지 판단한다. 이때, 상기 기설정된 VCM(Variable port flap Control Module, 200)의 열림조건은 엔진의 흡입 공기에 텀블을 발생시켜서 연소실 내의 공기와 연료의 혼합을 촉진시키고, 이에 따라 엔진의 연소 효율을 증대시켜 연비를 향상시킬 수 있는 조건으로써, 설계자의 의도에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)에서는 차량의 상태가 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는, 상기 VCM(200)의 플랩(210)의 공차를 고려한 VCM 열림전압(B1)을 산출한다. 상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
상기 VCM(200)의 플랩(210)을 열린 상태로 제어하는 단계(S300)에서는 시동 중 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 열린 상태로 제어한다. 즉, 상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)에서 산출된 VCM 열림전압(B1)은 상기 최적의 위치에서 VCM 플랩이 열리도록 제어하는 전압이다.
따라서, 시동 종료시까지 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는, 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 열린 상태로 제어하는 것이다. 이에 따라, 플랩(210)이 스토퍼(P)에 의해 더이상 회동하지 못하더라도, 과도한 OFFSET 전압이 모터(220)에 가해지지 않으므로, 기어(G) 등의 파손을 방지할 수 있는 것이다. 또한, 내구 진행에 따른 플랩(210)의 열림위치가 변동되더라도 이를 반영할 수 있으므로, 관련 부품의 내구 진행에 따른 연비 저하를 방지할 수 있는 것이다.
VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)에서는 차량의 상태가 기설정된 상기 VCM의 열림조건을 만족하지 않는 경우(상기 VCM의 닫힘조건을 만족하는 경우)에는, 상기 VCM의 플랩의 공차를 고려한 VCM 닫힘전압(B2)을 산출한다. 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
상기 VCM(200)의 플랩(210)을 닫힌 상태로 제어하는 단계(S500)에서는 시동 중 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하지 않는 경우에는 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 닫힌 상태로 제어한다. 즉, 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)에서 산출된 VCM 닫힘전압(B2)은 상기 최적의 위치에서 VCM 플랩이 닫히도록 제어하는 전압이다.
따라서, 시동 종료시까지 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하지 않는 경우에는, 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 닫힌 상태로 제어하는 것이다. 이에 따라, 플랩(210)이 스토퍼(P)에 의해 더이상 회동하지 못하더라도, 과도한 OFFSET 전압이 모터(220)에 가해지지 않으므로, 기어(G) 등의 파손을 방지할 수 있는 것이다. 또한, 내구 진행에 따른 플랩(210)의 닫힘위치가 변동되더라도 이를 반영할 수 있으므로, 관련 부품의 내구 진행에 따른 연비 저하를 방지할 수 있는 것이다.
이하, 상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는, 우선 기설정된 VCM 열림위치전압(V1)과 기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)의 합으로부터 산출된 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S210)를 수행한다. 즉, 초기의 VCM 열림전압(B1)은 VCM 열림위치전압(V1)과 기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)의 합으로 설정되는 것이다.
상기 기설정된 VCM 열림위치전압(V1)은 플랩(210)이 열림위치로 회동하도록 모터(220)에 가해지는 전압으로서, 플랩(210)의 형태 또는 모터(220)의 사이즈 등에 따라 달리 설정될 수 있다. 상기 기설정된 VCM 열림위치전압(V1) 만으로도 플랩(210)이 열림위치(즉, 스토퍼(S) 접촉하는 위치)로 회동할 수 있으나, 구성부품의 열해 또는 조립 편차 등에 의해 오차가 발생하는 경우에는, 플랩(210)이 열림위치까지 회동하지 못할 수도 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)을 설정하는 것이다.
기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)에 의해, 플랩(210)이 열림위치(즉, 스토퍼(S) 접촉하는 위치)보다 더 회동하도록 모터(220)에 전압이 가해지는 것이다. 이에 따라, 플랩(210)의 위치는 완전한 열림위치까지 회동하게 되는 것이다. 상기 기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)은 0.4V로 설정될 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 플랩(210)의 형태 또는 모터(220)의 사이즈 등에 따라 달리 설정될 수도 있다.
상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는, 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S210) 후, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인지 판단하는 단계(S220)를 수행한다. 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는 상기 플랩(210)이 스토퍼(S)와 접촉하는 위치에 도달한 것이므로, 상기 플랩(210)이 완전한 열림위치까지 회동한 것으로 판단할 수 있는 것이다.
따라서, VCM 열림위치전압(V1)과 기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)의 합인 초기의 VCM 열림전압(B1)이 충분히 큰 값인 것을 확인할 수 있고, 상기 VCM 열림전압(B1)을 점차 감소시키더라도 상기 플랩(210)이 완전한 열림위치까지 회동할 수 있다고 판단되는 것이다.
상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0이 아닌 경우에는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인지 판단하는 단계(S230)를 수행한다. 즉, 상기한 바와 같이, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는 상기 플랩(210)이 완전한 열림위치까지 회동한 것이나, 그렇지 않은 경우에는 상기 VCM(200)의 고장상태 또는 상기 플랩(210)이 완전한 열림위치 직전까지 회동한 상태가 된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 플랩(210)은 스토퍼(S)에 접촉하여 완전한 열림위치에서 더 회동할 수는 없다. 그럼에도 불구하고, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0보다 큰 경우에는, VCM(200) 또는 위치센서(300)의 고장이 발생한 상태이다. 따라서, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O을 초과하는 경우에는, VCM 고장코드를 출력하는 단계(S600)를 수행하는 것이다.
또한, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인 경우에는, 상기한 바와 같이 상기 플랩(210)이 완전한 열림위치 직전까지 회동한 상태이다. 따라서, 이때의 VCM 열림전압(B1)은 플랩(210)을 완전한 열림위치로 회동시키는 최적의 전압으로 판단할 수 있는 것이다. 따라서, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인 경우에는, 상기 제어하는 단계(S300)를 수행하게 된다.
상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는, 상기 기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)의 값을 기설정된 열림 OFFSET 변화량(Z1) 만큼 감소시키는 단계(S240)를 수행한다.
상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는 상기 플랩(210)이 스토퍼(S)와 접촉하는 위치에 도달한 것이므로, 상기 플랩(210)이 완전한 열림위치까지 회동한 것으로 판단할 수 있는 것이다. 따라서, VCM 열림위치전압(V1)과 기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)의 합인 초기의 VCM 열림전압(B1)이 충분히 큰 값인 것을 확인할 수 있다.
이에 따라 상기 VCM 열림전압(B1)을 점차 감소시키면서 플랩(210)을 완전한 열림위치로 회동시키는 최적의 전압을 도출할 수 있으며, 이를 위해 상기 감소시키는 단계(S240) 후, 상기 판단하는 단계(S100)를 다시 수행하게 된다.
이때, 상기 기설정된 열림 OFFSET 변화량(Z1)은 0.01V로 설정될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 설계자의 의도에 따라 달리 설정될 수 있다. 즉, 상기 기설정된 열림 OFFSET 변화량(Z1)을 크게 하면 보다 빠르게 최적의 전압을 도출할 수 있고, 상기 기설정된 열림 OFFSET 변화량(Z1)을 작게 하면 보다 정확한 최적의 전압을 도출할 수 있는 것이다.
이하, 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는, 우선 기설정된 VCM 닫힘위치전압(V2)과 기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)의 합으로부터 산출된 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S410)를 수행한다. 즉, 초기의 VCM 닫힘전압(B2)은 기설정된 VCM 닫힘위치전압(V2)과 기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)의 합으로 설정되는 것이다.
상기 기설정된 VCM 닫힘위치전압(V2)은 플랩(210)이 닫힘위치로 회동하도록 모터(220)에 가해지는 전압으로서, 플랩(210)의 형태 또는 모터(220)의 사이즈 등에 따라 달리 설정될 수 있다. 상기 기설정된 VCM 닫힘위치전압(V2) 만으로도 플랩(210)이 닫힘위치(즉, 스토퍼(S) 접촉하는 위치)로 회동할 수 있으나, 구성부품의 열해 또는 조립 편차 등에 의해 오차가 발생하는 경우에는, 플랩(210)이 닫힘위치까지 회동하지 못할 수도 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)을 설정하는 것이다.
기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)에 의해, 플랩(210)이 닫힘위치(즉, 스토퍼(S) 접촉하는 위치)보다 더 회동하도록 모터(220)에 전압이 가해지는 것이다. 이에 따라, 플랩(210)의 위치는 완전한 닫힘위치까지 회동하게 되는 것이다. 상기 기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)은 0.4V로 설정될 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 플랩(210)의 형태 또는 모터(220)의 사이즈 등에 따라 달리 설정될 수도 있다.
상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는, 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S410) 후, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인지 판단하는 단계(S220)를 수행한다. 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는 상기 플랩(210)이 스토퍼(S)와 접촉하는 위치에 도달한 것이므로, 상기 플랩(210)이 완전한 닫힘위치까지 회동한 것으로 판단할 수 있는 것이다.
따라서, VCM 닫힘위치전압(V2)과 기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)의 합인 초기의 VCM 닫힘전압(B2)이 충분히 큰 값인 것을 확인할 수 있고, 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 점차 감소시키더라도 상기 플랩(210)이 완전한 닫힘위치까지 회동할 수 있다고 판단되는 것이다.
상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0이 아닌 경우에는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인지 판단하는 단계(S430)를 수행한다. 즉, 상기한 바와 같이, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는 상기 플랩(210)이 완전한 닫힘위치까지 회동한 것이나, 그렇지 않은 경우에는 상기 VCM(200)의 고장상태 또는 상기 플랩(210)이 완전한 닫힘위치 직전까지 회동한 상태가 된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 플랩(210)은 스토퍼(S)에 접촉하여 완전한 닫힘위치에서 더 회동할 수는 없다. 그럼에도 불구하고, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0보다 큰 경우에는, VCM(200) 또는 위치센서(300)의 고장이 발생한 상태이다. 따라서, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O을 초과하는 경우에는, VCM 고장코드를 출력하는 단계(S600)를 수행하는 것이다.
또한, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인 경우에는, 상기한 바와 같이 상기 플랩(210)이 완전한 닫힘위치 직전까지 회동한 상태이다. 따라서, 이때의 VCM 닫힘전압(B2)은 플랩(210)을 완전한 닫힘위치로 회동시키는 최적의 전압으로 판단할 수 있는 것이다. 따라서, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인 경우에는, 상기 제어하는 단계(S500)를 수행하게 된다.
상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는, 상기 기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)의 값을 기설정된 닫힘 OFFSET 변화량(Z2) 만큼 감소시키는 단계(S440)를 수행한다.
상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는 상기 플랩(210)이 스토퍼(S)와 접촉하는 위치에 도달한 것이므로, 상기 플랩(210)이 완전한 닫힘위치까지 회동한 것으로 판단할 수 있는 것이다. 따라서, VCM 닫힘위치전압(V2)과 기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)의 합인 초기의 VCM 닫힘전압(B2)이 충분히 큰 값인 것을 확인할 수 있다.
이에 따라 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 점차 감소시키면서 플랩(210)을 완전한 닫힘위치로 회동시키는 최적의 전압을 도출할 수 있으며, 이를 위해 상기 감소시키는 단계(S440) 후, 상기 판단하는 단계(S100)를 다시 수행하게 된다.
이때, 상기 기설정된 닫힘 OFFSET 변화량(Z2)은 0.01V로 설정될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 설계자의 의도에 따라 달리 설정될 수 있다. 즉, 상기 기설정된 닫힘 OFFSET 변화량(Z2)을 크게 하면 보다 빠르게 최적의 전압을 도출할 수 있고, 상기 기설정된 닫힘 OFFSET 변화량(Z2)을 작게 하면 보다 정확한 최적의 전압을 도출할 수 있는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 VCM 플랩의 위치제어장치의 블록도이다. 도 2를 참조할 때, 본 발명에 따른 VCM 플랩의 위치제어장치는 저장매체(100), VCM(200), 위치센서(300), 배터리(400), 제어부(500)를 포함한다.
저장매체(100)는 상기 VCM 플랩의 위치제어방법이 저장된다.
VCM(200)은 흡기 매니폴드의 포트(P)를 개폐하는 플랩(210) 및 상기 플랩(210)을 회동시키는 모터(220)를 구비한다. 또한, VCM(200)은 상기 모터(220)와 상기 플랩(210)을 연결하는 기어(G) 및 상기 포트(P)에 장착되어 플랩(210)의 닫힘 위치를 물리적으로 제한하는 스토퍼(S)를 포함할 수 있다.
위치센서(300)는 상기 플랩(210)의 위치를 감지하는 역할을 하고, 배터리(400)는 상기 모터(220)에 전압을 가하는 역할을 한다.
제어부(500)는 상기 위치센서(300)에서 감지된 상기 플랩(210)의 위치를 기초로 하여, 상기 저장매체(100)에 저장된 상기 VCM 플랩의 위치제어방법에 따라, 상기 배터리(400)로부터 상기 모터(220)에 가해지는 전압을 제어하여, 상기 플랩(210)의 위치를 제어하는 역할을 한다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제어부(500)는 차량의 상태가 기설정된 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는 상기 VCM(200)의 상기 플랩(210)의 공차를 고려한 VCM 열림전압(B1)을 산출하고, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인 경우에는, 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 열린 상태로 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(500)는 차량의 상태가 기설정된 VCM(200)의 닫힘조건을 만족하는 경우에는 상기 VCM의 플랩의 공차를 고려한 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하고, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0을 초과하는 경우에는, 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 닫힌 상태로 제어할 수 있다.
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
100 저장매체
200 VCM
210 플랩
220 모터
300 위치센서
400 배터리
500 제어부
P 포트
S 스토퍼
G 기어

Claims (20)

  1. 차량의 상태가 기설정된 VCM(200)의 열림조건을 만족하는지 판단하는 단계(S100);
    차량의 상태가 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는, 상기 VCM(200)의 플랩(210)의 공차를 고려한 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200); 및
    시동 중 상기 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 열린 상태로 제어하는 단계(S300);
    를 포함하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    차량의 상태가 기설정된 상기 VCM의 열림조건을 만족하지 않는 경우(상기 VCM의 닫힘조건을 만족하는 경우)에는, 상기 VCM의 플랩의 공차를 고려한 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    시동 종료시까지, 상기 VCM(200)의 닫힘조건을 만족하는 경우에는 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 닫힌 상태로 제어하는 단계(S500);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는,
    기설정된 VCM 열림위치전압(V1)과 기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)의 합으로부터 산출된 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S210);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는,
    상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S210) 후, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인지 판단하는 단계(S220);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는,
    상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0이 아닌 경우에는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인지 판단하는 단계(S230);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인 경우에는, 상기 제어하는 단계(S300)를 수행하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O을 초과하는 경우에는, VCM 고장코드를 출력하는 단계(S600);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 VCM 열림전압(B1)을 산출하는 단계(S200)는,
    상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는, 상기 기설정된 열림 OFFSET 전압(A1)의 값을 기설정된 열림 OFFSET 변화량(Z1) 만큼 감소시키는 단계(S240);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 감소시키는 단계(S240) 후, 상기 판단하는 단계(S100)를 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  11. 제 3항에 있어서,
    상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는,
    기설정된 VCM 닫힘위치전압(V2)과 기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)의 합으로부터 산출된 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S410);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는,
    상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 모터(220)에 가하는 단계(S410) 후, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인지 판단하는 단계(S420);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는,
    상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0이 아닌 경우에는, 상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O을 초과하는지 판단하는 단계(S430);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0을 초과하는 경우에는, 상기 제어하는 단계(S500)를 수행하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 이하인 경우에는, VCM 고장코드를 출력하는 단계(S600)를 수행하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하는 단계(S400)는,
    상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0인 경우에는, 상기 기설정된 닫힘 OFFSET 전압(A2)의 값을 기설정된 닫힘 OFFSET 변화량(Z2) 만큼 감소시키는 단계(S440);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 감소시키는 단계(S440) 후, 상기 판단하는 단계(S100)를 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어방법.
  18. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항의 VCM 플랩의 위치제어방법이 저장된 저장매체.
  19. 제 18항의 저장매체(100);
    흡기 매니폴드의 포트(P)를 개폐하는 플랩(210) 및 상기 플랩(210)을 회동시키는 모터(220)를 구비하는 VCM(200);
    상기 플랩(210)의 위치를 감지하는 위치센서(300);
    상기 모터(220)에 전압을 가하는 배터리(400); 및
    상기 위치센서(300)에서 감지된 상기 플랩(210)의 위치를 기초로 하여, 상기 저장매체(100)에 저장된 상기 VCM 플랩의 위치제어방법에 따라, 상기 배터리(400)로부터 상기 모터(220)에 가해지는 전압을 제어하여, 상기 플랩(210)의 위치를 제어하는 제어부(500);
    를 포함하는 VCM 플랩의 위치제어장치에 있어서,
    상기 제어부(500)는
    차량의 상태가 기설정된 VCM(200)의 열림조건을 만족하는 경우에는 상기 VCM(200)의 상기 플랩(210)의 공차를 고려한 VCM 열림전압(B1)을 산출하고,
    상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 O 미만인 경우에는, 상기 VCM 열림전압(B1)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 열린 상태로 제어하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제어부(500)는
    차량의 상태가 기설정된 VCM(200)의 닫힘조건을 만족하는 경우에는 상기 VCM의 플랩의 공차를 고려한 VCM 닫힘전압(B2)을 산출하고,
    상기 플랩(210)의 단위시간당 위치변화량이 0을 초과하는 경우에는, 상기 VCM 닫힘전압(B2)을 상기 VCM(200)의 모터(220)에 인가하여, 상기 VCM(200)의 플랩(210)을 닫힌 상태로 제어하는 것을 특징으로 하는 VCM 플랩의 위치제어장치.
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