KR0136245B1

KR0136245B1 - 차속 감응형 공기저항 감소장치

Info

Publication number: KR0136245B1
Application number: KR1019930024452A
Authority: KR
Inventors: 강금영
Original assignee: 전성원; 현대자동차주식회사
Priority date: 1993-11-17
Filing date: 1993-11-17
Publication date: 1998-05-01
Also published as: KR950013899A

Abstract

이 발명은 차속 감응형 공기저항 감소장치에 관한 것으로, 특히, 차량의 속도를 검출하여 일정속도 이상의 고속주행시에는 차량의 앞뒤 후드를 들어올려 전면풍에 의한 공기저항을 최대한 감소시킴으로써 윈도우 노이즈에 의한 실내소음을 저감하여 차내 정숙성을 제공하고, 차량의 연배개선에도 기여하도록 하기 위하여, 회로 및 차량의 각부에서 필요로 하는 전원을 제공하기 위한 전원공급부(50)와, 차량의 속도를 검출하여 전기적인 신호로 변환하기 위한 차속 검출부(10)와, 상기 차속 검출부(10)의 속도신호를 검사하여 일정레벨 이상의 고속일 경우에는 하이레벨의 턴온신호를 출력하는 차속비교수단(20)과, 밸브의 코일에 전류가 흐르면, 상기 전류에 의해 발생되는 자력으로 에어탱크(AT)의 공기가 에어 실린더(AC1, AC2)에 공급되게 함으로써 에어 실린더(AC1, AC2)에 연동되는 앞뒤 후드(FH, RH)가 상승되도록 하는 솔레노이드 밸브(40)와, 상기 차속 비교수단(30)에서 일정레벨 이상의 고속이 검출되어 하이레벨의 턴온신호가 출력되면 상기 솔레노이드 밸브(40)에 구동전류가 흐르도록 하는 솔레노이드 구동부(30)와, 상기 솔레노이드 밸브(40)가 브레이트 페달(BP)이 작동중일때는 동작하지 않도록 하기 위하여 브레이크 페달이 밟혀지면 전원 공급부(50)의 출력전원을 스톱램프(SL)에 전달하는 전원 절환수단(60)으로 구성되어짐을 동작상의 특징으로 하는 차속 감응형 공기저항 감소장치에 관한 것.

Description

차속 감응형 공기저항 감소장치

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 차속 감응형 공기저항 감소장치의 상세 구성도.

제2도는 (a), (b)는 이 발명의 실시예에 따른 차속 감응형 공기저항 감소장치의 차속 비교수단 및 그의 출력 특성도.

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 차속 감응형 공기저항 감소장치의 작동 상태로이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 차속 감지부 20 : 차속 비교수단

30 :솔레노이드 구동부 40 : 솔레노이드 밸브

50 : 전원 공급부 SW : 전원 절환수단

AC1, AC2 : 에어 실린더 FH : 앞 후드

RH : 뒤 후드 AT : 에어 탱크

SL : 스톱 램프 IGN : 점화 스위치

BP : 브레이크 페달

이 발명은 차속 감응형 공기저항 감소장치에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 차량의 속도를 감지하여 일정속도 이상의 고속주행시에는 차량 앞뒤의 후드가 상승되게 하여 고속주행시 차량에 가해지는 전면풍에 의한 공기저항을 감소시킴으로써 실내소음을 저감하고 차량 연비개선에 도움을 주는 차속 감응형 공기저항 감소장치에 관한 것이다.

차가 고속으로 주행하게 되면, 전면풍에 의한 공기저항으로 심한 소음과 함께 차의 주행 직진성능이 저하되어 연료소모도 증가한다. 상기와 같은 기술적 문제점을 해결하기 위해서 최근의 자동차 외관 디자인은 에어로 다이나믹 스타일(Aero Dynamic Style)을 추구하면서, 점차 차체의 모양이 유선형으로 제작되어 상당한 개선효과를 얻고 있다.

그러나, 차량의 특성상 공기저항 감소를 위한 에어로 다이나믹 스타일 추구에 한계가 있는 경우도 있으며, 고전적 이미지를 추구하는 박스(BOX)형의 차량도 병존한다.

그러므로, 이 발명의 목적은 차량의 속도를 검출하여 일정속도 이상의 고속주행시에는 차량의 앞뒤 후드를 들어올려 전면풍에 의한 공기저항을 최대한 감소시킴으로써 윈도우 노이즈에 의한 실내소음을 저감하여 차내 정숙성을 제공하고, 차량의 연비개선에도 기여하는 차속 감응하여 공기저항 감소장치를 제공하고자 하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하고자 하는 이 발명의 구성은, 회로 및 차량의 각부에서 필요로 하는 전원을 제공하기 위한 전원공급부와, 차량의 속도를 검출하여 전기적인 신호로 변환하기 위한 차속 검출부와, 상기 차속 검출부의 속도신호를 검사하여 일정레벨 이상의 고속일 경우에는 하이레벨의 턴온신호를 출력하며, 일정레벨 이하의 저속일 경우에는 로우레벨의 턴온신호를 출력하는 차속 비교수단과, 밸브의 코일에 전류가 흐르면, 상기 전류에 의해 발생되는 자력으로 에어탱크의 공기가 에어 실린더에 공급되게 함으로써 에어 실린더에 연동되는 앞뒤 후드가 상승되도록 하는 솔레노이드 밸브와, 상기 차속 비교수단에서 일정레벨 이상의 고속이 검출되어 하이레벨의 턴온신호가 출력되면 상기 솔레노이드 밸브에 구동전류가 흐르도록 하며, 로우레벨의 턴온신호가 출력되면 솔레노이드 밸브에 구동전류가 흐르지 않도록 하는 솔레노이드 구동부와, 브레이크 페달이 밟혀지기 전에는 전원 공급부의 출력전원을 솔레이노이드 밸브에 전달하며, 브

레이크 페달이 밟혀지면 전원 공급부의 출력전원을 스톱램프에 전달하여 상기 솔레노이드 밸브가 브레이크 페달이 작동중일때는 동작하지 않도록 하는 전원 절환수단으로 이루어진다.

상기 구성에 의하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 차속 감응형 공기저항 감소장치의 상세 구성도이다.

제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 차속 감응형 공기저항 감소장치의 구성은, 차량 구동축에 속도센서(11)가 설치되고 상기 속도센서(11)의 출력수단은 주파수/전압 변환기(12)에 연결되며, 차량 배터리(BT)의 출력단에 과전류 방지용 퓨즈(FS)가 연결되고, 점화 스위치(IGN)를 거친 퓨즈(FS)의 일단은 저항(R1)을 거쳐 연산 증폭기(OP)의 비반전 입력단에 연결되고, 주파수/전압 변환기(12)의 출력단은 연산 증폭기(OP)의 반전 입력단에 연결되며, 상기 연산 증폭기(OP)의 비반전 입력단은 저항(R2)을 거쳐 연산 증폭기(OP)의 출력단과 연결되며,

상기 연산 증폭기(OP)의 출력단은 저항(R3)을 거쳐 트랜지스터(Q)의 베이스단에 연결되고 트랜지스터(Q)의 에미터단을 접지되고 컬렉터단은 솔레노이드 밸브(40)의 코일에 연결되며, 점화스위치(IGN)를 거친 전압 공급부(50)의 출력단은 절환 스위치(SW)의 일단에 연결되고, 상기 절환스위치(SW)는 브레이크 페달(BP)에 연동되어 스위칭되며, 절환 스위치(SW)의 다른 일단에는 스톱 램프(SL)가 연결되고 절환 스위치(SW)의 타단에는 솔레노이드 밸브(40)의 코일에 연결되며, 솔레노이드 밸브(40) 피스톤의 일단에는 에어탱크(AT)가 연결되며 타단에는 두개의 에어 실린더(AC1, AC2)가 설치되며, 상기 에어 실린더(AC1, AC2)에는 앞뒤 후드(FH, RH)가 장착된다.

상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 차속 감응형 공기저항 감소장치의 작용은 다음과 같다.

먼저, 차량 배터리(BT)에서 전원이 출력되고 과전류 방지용 퓨즈(FS)를 거쳐 점화 스위치(IGN)가 온 상태로 되면 회로의 동작이 시작된다. 회로의 동작이 시작되면, 차량의 구동축에 설치된 속도센서(11)에서는 차량의 속도가 펄스열의 형태로 검출된다.

상기 속도센서(11)에서 검출되는 펄스열의 형태의 속도신호는 주파수/전압 변환기(12)에 입력되며, 상기 주파수/전압 변환기(12)에서는 펄스열인 속도신호의 주파수가 검출되고 그 주파수에 해당하는 전압이 출력된다.

그리고, 퓨즈(FS) 및 점화 스위치(IGN) 및 저항(R1)을 거쳐 연산 증폭기(OP)의 비반전 입력단에 인가되는 차량 배터리(BT)의 전압은 제2도(a)의 입력 전압(VIN)으로 동작하며, 연산 증폭기(OP)의 반전 입력단에 인가되는 상기 주파수/전압 변환기(12)의 출력전압은 제2도(a)의 레퍼런스 전압(VREF)으로 동작된다.

상기 연산 증폭기(OP) 및 저항(R1, R2)은 히스테리시스 영역을 갖는 비반전 슈미트 트리거 회로로 동작하며, 두 저항(R1, R2)은 저항값의 비에 따라 히스테리시스 영역을 설정하기 위한 것이다. 제2도의 (a)는 연산 증폭기(OP)를 이용하여 히스테리시스 영역을 갖는 슈미트 트리거 회로의 일반적인 구성예를 도시한 것이고, 제2도의 (b)는 제2도의 (a)의 입출력 특성을 도시한 것이다.

상기 연산 증폭기(OP)에서는 주파수/전압 변환기(12)의 출력전압(VREF)과 배터리(BT)의 출력전압(VIN)이 비교연산되며, 그 출력 특성에 데에 알라보면 다음과 같다.

상기 VOH는 연산 증폭기(OP)의 하이레벨 출력전압이고, VOL은 연산 증폭기(OP)의 로우레벨 출력전압이다. 그리고, V1과 V2의 값은 두 저항(R1, R2)값을 세팅함으로써 조정될 수 있다.

상기 주파수/전압 변환기(12)의 출력전압(VREF)이 V1보다 작으면 연산 증폭기(OP)의 출력전압은 로우레벨의 VOL을 유지하며, 주파수/전압변환기(12)의 출력전압(VREF)이 증가하여 V1보다 크면 연산 증폭기(OP)의 출력전압 하이레벨의 VOH를 유지한다.

또한, 상기 주파수/전압 변환기(12)의 출력전압(VREF)이 V2보다 크면 연산 증폭기(OP)의 출력전압은 하이레벨의 VOH를 유지하며, 주파수/전압 변환기(12)의 출력전압(VREF)이 감소하여 V2보다 작으면 연산 증폭기(OP)의 출력전압은 로우레벨의 VOL을 유지한다.

상기 연산 증폭기(OP)의 출력단 전압은 저항(R3)을 거쳐 트랜지스터(Q)의 베이스단에 인가되며, 연산 증폭기(OP)의 출력전압이 하이레벨의 VOH이면 트랜지스터(Q)의 컬렉터-이미터 간이 턴온되고, 연산 증폭기(OP)의 출력전압이 로우레벨의 VOL이면 트랜지스터(Q)의 컬렉터-이미터 간이 턴오프된다.

한편, 점화 스위치(IGN)를 거쳐 차량 배터리(BT)의 출력전압은 절환 스위치(SW)의 일단에 인가되며, 운전자 브레이트 페달(BP)이 밟혀지기 전에는 절환 스위치(SW)가 솔레노이드 밸브(40)의 코일과 연결되며, 브레이트 페달(BP)이 밟혀지면 절환 스위치(SW)가 스톱 램프(SL)와 연결된다.

따라서, 브레이트 페달(BP)이 밟혀지지 않은 상태서 트래지스터(Q)의 이미터-컬렉터 간이 턴온되며, 솔레노이드 밸브(40)의 코일에 전류가 흘러 코일이 자화되고 솔레노이드 밸브(40)의 피스톤이 동작하여 에어탱크(AT)의 에어가 두 개의 실린더(AC1, AC2)에 공급된다.

두 실린더(AC1, AC2)에 에어가 공급되면 실린더(AC1, AC2)가 작동하여 각각의 실린더(AC1, AC2)에 장착되어 있는 앞뒤 후드(FH, RH)가 상승된다. 상기 앞뒤 후드(FH, RH)가 상승되면 고속주행시 차량에 가해지는 공기저항이 감소된다. 제3도는 앞뒤 후드(FH, RH)가 동작중일때의 차량 및 전면풍의 상태를 도시한 것이다.

상기에서 연산 증폭기(OP)의 출력특성중에 V1과 V2는 앞뒤 후드(FH, RH)의 동작 개시 및 동작 중지를 결정하는 것으로 두 저항(R1, R2)값을 조정함으로써 전압값이 변화될 수 있다.

또한, 솔레노이드 밸브(40)의 코일에 연결되어 있는 절환 스위치(SW)는 브레이트 페달(BP)에 연동되어 개폐가 결정되며, 솔레노이드 밸브(40)에 의해 앞뒤 후드(FH, RH)가 동작중일때는 앞뒤 후드(FH, RH)의 동작이 제동력에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 브레이트 페달(BP)이 밟혀진 기간동안 앞뒤 후드(FH, RH)의 동작이 일시적으로 중단된다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 차량의 주행속도를 검출하여 일정속도 이상의 고속일 경우에는 앞뒤 후드가 상승되게 함으로써 주행 전면풍에 의한 공기저항을 감소시킴고, 주행 연비를 향상시키는 효과를 가진 차속 감응형 공기저항 감소장치를 제공할 수 있다.

Claims

회로 및 차량의 각부에서 필요로 하는 전원을 제공하기 위한 전원 공급부(50)와, 차량의 속도를 검출하여 전기적인 신호로 변환하기 위한 차속 검출부(10)와, 상기 차속 검출부(10)의 속도신호를 검사하여 일정레벨 이상의 고속일 경우에는 하이레벨의 턴온신호를 출력하며, 일정레벨 이하의 저속일 경우에는 로우레벨의 턴온신호를 출력하는 차속 비교수단(20)과, 밸브의 코일에 전류가 흐르면, 상기 전류에 의해 발생되는 자력으로 에어탱크(AT)의 공기가 에어 실린더(AC1, AC2)에 공급되게 함으로써 에어 실린더(AC1 AC2)에 연동되는 앞뒤 후드(FH, RH)가 상승되도록 하는 솔레노이드 밸브(40)와, 상기 차속 비교수단(30)에서 일정레벨 이상의 고속이 검출되어 하이레벨의 턴온신호가 출력되면 상기 솔레노이드 밸브(40)에 구동전류가 흐르도록 하며, 로우레벨의 턴온신호가 출력되면 솔레노이드 밸브(40)에 구동전류가 흐르지 않도록 하는 솔레노이드 구동부(30)와, 브레이크 페달(BT)이 밟혀지기 전에는 전원 공급부(50)의 출력전원을 솔레이노이드 밸브(40)에 전달하며, 브레이크 페달(BP)이 밟혀지면 전원 공급부(50)의 출력전원을 스톱램프(SL)에 전달하여 상기 솔레노이드 밸브(40)가 브레이크 페달(BT)이 작동중일때는 동작하지 않도록 하는 전원 절환수단(60)으로 구성되어짐을 특징으로 하는 차속 감응형 공기저항 감소장치.
제1항에 있어서, 상기한 차속 검출부(10)는 차량 구동축의 회전 펄스열 형태의 전기적인 속도신호로 검출하기 위한 속도센서(11)와, 상기 속도센서(11)에서 검출된 펄스열인 속도신호의 주파수를 검출하여 이를 해당하는 전압으로 변환하기 위한 주파수/전압 변환기(12)로 이루어짐을 특징으로 하는 차속 감응형 공기저항 감소장치.
제1항에 있어서, 상기한 차속 비교수단(20)은 상기 주파수/전압 변환기(12)의 출력전압에 대한 히스테리시스 영역을 설정하기 위한 저항(R1, R2)과, 비반전 슈미트 트리거로 동작하는 연산 증폭기(OP)로 이루어짐을 특징으로 하는 차속 감응형 공기저항 감소장치.
제1항에 있어서, 상기한 전원 절환수단(60)은 브레이크 페달(BP)에 연동되어 개폐가 결정되며, 솔레노이드 밸브(40)에 의해 앞뒤 후드(FH, RH)가 동작중일때는 앞뒤 후드(FH, RH)의 동작중이 제동력에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 브레이크 페달(BP)이 밟혀진 기간동안 앞뒤 후드(FH, RH)의 동작이 일시적으로 중단되도록 한 절환 스위치(SW)로 이루어짐을 특징으로 하는 차속 감응형 공기저항 감소장치.