KR101923887B1 - 파워트렁크리드의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 리드를 개방시키도록 리프터가 장착되며 드라이브유닛의 작동에 따라 리드가 닫혀지되, 리드가 열린상태에서 닫혀질 때 반전력이 감지되면 상기 드라이브유닛은 리드를 재개방시키는 파워트렁크리드의 제어방법에 있어서, 리드의 열림각에 따라 상기 열림각을 두 개 이상의 감지구간들로 분리하여 설정하는 단계; 및 리드의 닫힘 시, 각 감지구간에서 설정된 셋팅반전력 보다 더 큰 반전력이 감지되면 리드를 재개방시키는 단계;를 포함하고, 각 감지구간들의 셋팅반전력은 서로 다르게 설정된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 리드의 열림각에 따라 다른 셋팅반전력을 갖는 감지구간들로 나눠짐에 따라서, 사용자의 상해 가능성을 낮출 수 있고 리프터 및 웨더스트립의 반발력에 의한 오작동 가능성을 억제하거나 낮출 수 있는 효과가 있다.

Description

파워트렁크리드의 제어방법{Control method of power trunk lid}

본 발명은, 리프터(가스스프링)의 탄성력에 의해 개방되되 모터와 기어장치 및 상기 모터를 제어하는 제어유닛이 포함된 드라이브유닛에 의해 닫혀지는 파워트렁크리드(PTL: Power Trunk Lid)의 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 리드의 열림각에 따라 두 개의(또는 그 이상의) 감지구간들을 설정하고 각 감지구간에서의 셋팅반전력들을 다르게 설정하여, 사용자의 상해 발생 가능성을 억제할 수 있을 뿐만 아니라 리프터와 웨더스트립의 반전력에 의해 오작동이 발생될 수 있었던 종래 방식의 문제점를 해소할 수 있는 파워트렁크리드의 제어방법에 관한 것이다.

승용차량의 트렁크 룸은 화물을 넣어두는 차량 후방의 공간으로서 트렁크리드(리드)가 장착되어 개폐된다.

차종의 디자인 및 형태분류에 따라서 상기 리드의 모양은 다양하게 형성되나, 일반적인 세단형 차량의 리드의 모양은 트렁크 룸의 상측과 후방측을 차폐하도록 절곡된 패널 모양을 가지며, 힌지암에 의해 차체에 결합되어 상기 힌지암의 회동 위치에 따라 개폐가 이뤄진다.

아울러, 상기 리드의 끝단과 차체에는 리드가 닫혔을 때 리드의 개방을 단속하는 스트라이커(strike) 및 래치(latch)가 각각 장착되며, 상기 스트라이커가 래치에서 해제되었을 때, 상기 리드를 들어올리도록 가스스프링, 토션바 등과 같은 리프터들이 추가된다.

파워트렁크는 사용자의 편의성을 향상시키기 위해 모터의 힘을 이용하여 리드의 개폐시키는 장치로써, 차체에 부설된 스위치나 무선리모컨을 이용해 리드의 개폐가 이뤄지도록 구성된다.

상기 파워트렁크는 링크장치와 기어가 결합된 방식에 따라 여러방식으로 분류될 수 있으나, 도 1a 에 도시된 바와 같은 스윙암 방식의 파워트렁크 구조는 일단이 리드(1)와 결합되고 타단이 차체에 회동가능하게 결합된 힌지암(2)에 리프터(3)와 스윙암(4)이 결합된 방식으로 구성된다.

리프터(3)로 사용되는 가스스프링은 리드(1)가 닫혔을 때 압축되고 리드(1)의 잠금장치(래치와 스트라이커)가 해제되면 리드(1)를 개방시키도록 길이가 확장된다. 상기 스윙암(4)은 드라이브유닛(5)의 작동에 따라 (도 1 에서 시계방향으로) 회전하여 리프터(3)의 탄성력을 극복하고 리드(1)를 닫을 수 있게 구성된다.

상기 드라이브유닛(5)은 모터와 상기 모터의 제어유닛 및 기어장치가 결합되어 구성된다. 상기 드라이브유닛(5)은 본 출원인의 선행 특허출원인 한국 특허 공개 제 10-2012-0020697 호(발명의 명칭: 기계식 클러치 기어를 이용한 파워트렁크 구동 모듈)와 같은 선출원 문헌들에서 내부 구조가 공개된 바 있다.

한편, 파워트렁크리드는 작업자의 안전을 위해 리드(1)의 닫힘 작동 중 반전력(리드의 닫힘 시 이를 방해하는 힘)이 감지되면 리드(1)의 재개방이 이뤄지도록 구성된다.

하지만, 상기와 같이 리프터(3)와 함께 장착되는 스윙암 방식의 파워트렁크리드는 리프터(3)의 상태에 따라 오작동이 이뤄질 수 있는 문제가 있었다. 즉, 가스스프링을 리프터(3)로 사용하는 경우, 온도에 따라 가스스프링 내부의 가스 압력 변화가 발생하여 고온에서는 (리드를 들어올리기 위한) 탄성력이 증가하고 저온에서는 탄성력이 감소한다.

따라서, 고온조건에서는 반전력을 감지하는 센서가 이러한 가스스프링의 탄성력 증가를 반전력이 발생한 것으로 감지하여 파워트렁크의 오작동이 발생할 수 있었다.

아울러, 리드(1) 및 상기 리드(1)가 차체에 맞닿는 부분에는 빗물과 외부 오염물질의 침투를 방지하기 위하여 고무재의 웨더스트립(weather strip)(도 2 에서 도면부호 6 참조)이 장착되나, 가스스프링의 탄성력이 증가되면 리드(1)가 닫히는 순간에 웨더스트립(6)이 눌리며 생성된 반력을 외부에서 발생한 반전력으로 센서가 감지할 가능성이 높아지는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점은 셋팅반전력(드라이브유닛의 재개방이 이뤄지도록 센서가 반전력으로써 감지하기 시작하는 최소의 반력)을 증가시키므로써 해소할 수도 있다. 그러나, 셋팅반전력의 증가는 상기와 같은 오작동 문제를 해소할 수 있지만 셋팅반전력에 도달 시까지 리드가 닫히므로 사용자의 상해 가능성을 높일 수 있는 문제가 있었다.

그러므로, 본 발명은 상기와 같은 오작동을 방지할 수 있을 뿐만아니라 사용자의 상해 가능성을 낮출 수 있는 파워트렁크리드의 제어방법을 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 리드를 개방시키도록 리프터가 장착되며 드라이브유닛의 작동에 따라 리드가 닫혀지되, 리드가 열린상태에서 닫혀질 때 반전력이 감지되면 상기 드라이브유닛은 리드를 재개방시키는 파워트렁크리드의 제어방법에 있어서, 리드의 열림각에 따라 상기 열림각을 두 개 이상의 감지구간들로 분리하여 설정하는 단계; 및 리드의 닫힘 시, 각 감지구간에서 설정된 셋팅반전력 보다 더 큰 반전력이 감지되면 리드를 재개방시키는 단계;를 포함하고, 각 감지구간들의 셋팅반전력은 서로 다르게 설정된 것을 특징으로 한다.

상기 감지구간은 리드가 최대 개방됐을 때의 열림각이 포함된 범위를 갖는 제1감지구간; 및 상기 리드가 닫혀졌을 때의 열림각이 포함된 범위를 갖는 제2감지구간;을 포함하며, 상기 제1감지구간의 셋팅반전력은 제2감지구간의 셋팅반전력 보다 낮게 설정된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 제1감지구간의 셋팅반전력은 5 내지 7 kgf 로 설정되고, 상기 제2감지구간은 7.5 내지 9.5 kgf 로 설정된다.

그리고, 상기 제2감지구간은 리드가 닫혔을 때부터 최대 열림각의 8 % 까지 열렸을 때까지로 정해지고, 상기 제1감지구간은 리드가 최대 열림각의 8 % 열렸을 때부터 완전하게 열렸을 때까지로 정해진다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 리드의 열림각에 따라 다른 셋팅반전력을 갖는 감지구간들로 나눠짐에 따라서, 사용자의 상해 가능성을 낮출 수 있고 리프터 및 웨더스트립의 반발력에 의한 오작동 가능성을 억제하거나 낮출 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 리드와 결합된 힌지암에 리프터 및 스윙암이 장착된 모습을 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 리드의 열림각에 따라서 제1감지구간과 제2감지구간으로 구획된 모습을 표시한 도면,
도 3 은 리드의 닫힘이 진행될 때 반전력이 감지되는 경우 본 발명에 따라 작동이 이뤄지는 조건이 표시된 순서도,
도 4 는 본 발명의 셋팅반전력과 종래 방식의 셋팅반전력을 리드의 열림각에 따라서 비교하여 나타낸 그래프.

본 발명은 리드(1)를 개방시키도록 리프터(3)가 힌지암(2)에 장착되되 상기 리프터(3)의 탄성력을 극복하고 리드(1)가 닫히도록 드라이브유닛(5)이 스윙암(4)을 통해 힌지암(2)과 연결된 파워트렁크리드의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제어방법은 리드(1)가 열린상태에서 닫혀질 때 반전력이 감지되면 상기 드라이브유닛(5)은 리드(1)를 재개방시키도록 구성되되 오작동 발생을 최소화하고 사용자의 상해치를 감소시킬 수 있도록 리드(1)의 열림각에 따라 셋팅반전력이 다르게 설정된 제1감지구간과 제2감지구간으로 나눠지는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파워트렁크리드의 제어방법을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어방법에서는 리드(1)의 열림각에 따라서 다른 셋팅반전력(드라이브유닛의 재개방이 이뤄지도록 센서가 반전력으로써 감지하게 되는 최소의 반력)을 갖는 제1감지구간과 제2감지구간으로 나눠진다.

트렁크리드의 형상이나 최대열림각도, 리프터의 압력, 웨더스트립의 재질 또는 규격 등에 따라서 상기 제1감지구간과 제2감지구간은 다양하게 설정될 수 있고 각각이 또 다른 셋팅반전력을 갖는 제3감지구간과 제4감지구간 등으로 더 세분화 될 수도 있지만, 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 제2감지구간은 리드가 완전히 닫혔을 때부터 최대 열림각의 8 % 까지 열렸을 때까지로 정해지고, 상기 제1감지구간은 리드가 최대 열림각의 8 % 열렸을 때부터 완전하게 열렸을 때까지로 정해진다.

가령, 리드(1)가 열림각이 -5°일 때 완전히 닫히고 열림각이 95°일 때 완전하게 개방되면, 제2감지구간은 리드의 열림각이 -5°에서 부터 7°일 때로 정해지고, 제1감지구간은 리드의 열림각이 7°부터 95°일 때까지로 정해진다.

본 발명에서는 제1감지구간과 제2감지구간 모두에서 미리 정해진 셋팅반전력 보다 더 큰 반전력이 감지되면 리드의 재개방이 이뤄지도록 구성되되, 본 발명의 실시예에서 상기 제1감지구간의 셋팅반전력은 5 내지 7 kgf 로 설정되고(바람직하게는 6 kgf), 상기 제2감지구간은 7.5 내지 9.5 kgf 로 설정된다(바람직하게는 8 kgf).

상기와 같이 구성된 본 발명에서는, 도 3 에 도시된 바와 같이 리드가 최대 개방된 상태에서 리드의 닫힘 명령이 수행되면, (센서가) 장애물의 감지 여부를 실시간으로 감시함과 동시에 드라이브유닛의 작동에 따라 리드가 닫혀지게 된다.

그리고, 장애물이 감지되면(센서가 장애물에 의한 반전력 발생을 확인하면) 드라이브유닛에 포함되거나 전기적으로 연결된 제어유닛은 리드의 열림각에 따라 어느 감지구간에서 반전력이 발생된 것인지를 판단한다. 상기 제어유닛은 발생된 반전력이 셋팅반전력(제1감지구간은 6kgf, 제2감지구간은 8kgf) 보다 낮으면 리드의 닫힘 작동을 중단시키지 않고 장애물의 감지를 재수행하되, 셋팅반전력 보다 더 큰 반전력이 감지되면 리드의 개방 명령을 출력하여 리드를 재개방시킨다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 도 4 에 도시된 바와 같이, 화물적재 시 일반적으로 리드가 열려있는 상태인 제1감지구간에서 셋팅반전력을 종래의 구조 보다 낮출 수 있으므로 사용자의 상해 발생 가능성을 낮출 수 있다.

즉, 도면에서 ⓐ는 리프터의 반력에 의해 센서가 인식하는 반전력이고, ⓑ는 리드가 완전하게 닫히기 직전에 웨더스트립에 의해 센서가 인식하는 반전력이다. 본 발명에서는 리드가 웨더스프립에 도달하지 않는 제1감지구간에서의 셋팅반전력을 낮춤으로써 종래의 방식과 대비하여 더 작은 반전력이 발생했을 때 신속하게 리드를 재개방시킴으로써 사용자의 상해를 더 효율적으로 방지할 수 있다. 그리고, 제2감지구간에서는 웨더스트립의 반력을 고려하여 셋팅반전력을 높임으로써 웨더스트립의 접촉에 의한 오작동을 최소화 시킬 수 있다.

따라서, 종래의 방식에서는 웨더스트립과 리프터의 반력을 고려하여 오작동을 가능한 억제하시키기 위해 셋팅반전력을 높게 설정하였고 이에 따라 사용자의 상해가 발생할 가능성이 증가하였으나, 본 발명에서는 반전력으로 작용하는 요인들을 감안하여 리드의 열림각에 따라 다른 셋팅반전력을 제공함으로써, 사용자의 상해 발생 가능성과 리드 개폐의 오작동 발생 가능성 모두를 최소화 시킬 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 종래의 방식에서 부품 추가 없이도 제어로직을 추가함으로써 구현될 수 있으므로 생산원가를 상승시키지 않으며, 오작동 및 사용자의 상해치 감소를 효과를 기대할 수 있으므로 차량의 상품성을 증대시킬 수 있다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

1 : 리드
2 : 힌지암
3 : 리프터
4 : 스윙암
5 : 드라이브유닛

Claims (4)

1. 리드를 개방시키도록 리프터가 장착되며 드라이브유닛의 작동에 따라 리드가 닫혀지되, 리드가 열린상태에서 닫혀질 때 반전력이 감지되면 상기 드라이브유닛은 리드를 재개방시키는 파워트렁크리드의 제어방법에 있어서,
   리드의 열림각에 따라 상기 열림각을 두 개 이상의 감지구간들로 분리하여 설정하는 단계; 및
   리드의 닫힘 시, 각 감지구간에서 설정된 셋팅반전력 보다 더 큰 반전력이 감지되면 리드를 재개방시키는 단계;를 포함하고,
   각 감지구간들의 셋팅반전력은 서로 다르게 설정된 것을 특징으로 하는 파워트렁크리드의 제어방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 감지구간은 리드가 최대 개방됐을 때의 열림각이 포함된 범위를 갖는 제1감지구간; 및
   상기 리드가 닫혀졌을 때의 열림각이 포함된 범위를 갖는 제2감지구간;을 포함하며,
   상기 제1감지구간의 셋팅반전력은 제2감지구간의 셋팅반전력 보다 낮게 설정된 것을 특징으로 하는 파워트렁크리드의 제어방법.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1감지구간의 셋팅반전력은 5 내지 7 kgf 로 설정되고,
   상기 제2감지구간은 7.5 내지 9.5 kgf 로 설정된 것을 특징으로 하는 파워트렁크리드의 제어방법.
   
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제2감지구간은 리드가 닫혔을 때부터 최대 열림각의 8 % 까지 열렸을 때까지로 정해지고, 상기 제1감지구간은 리드가 최대 열림각의 8 % 열렸을 때부터 완전하게 열렸을 때까지로 정해지는 것을 특징으로 하는 파워트렁크리드의 제어방법.

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