KR101188473B1 - 가변식 에어 익스트랙터 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

차량의 속도와 창문(door glass)의 열림 량에 따라 가변적으로 에어 익스트랙터 그릴(air extractor grill)의 열림 량을 가변시켜 공력음을 최소화하고 차량 도어의 열고 닫힘시 부드러운 작동을 추구하기 위한 가변식 에어 익스트랙터 제어장치 및 그 방법이 개시된다.
개시된 가변식 에어 익스트랙터 제어방법은, 차량 속도를 검출하는 단계와; 테일 게이트가 열렸는지를 판단하여, 상기 테일 게이트가 열린 경우 에어 익스트랙터 그릴 열림 량을 제어하는 단계와; 사운드 레벨과 창문 열림이 검출되는지를 확인하여, 상기 사운드 레벨 및 창문 열림이 존재하지 않을 경우에는 차량 속도에 따라 실험에 의해 미리 산출해 놓은 설정 레벨로 에어 익스트랙터 그릴 열림 량을 제어하는 단계와; 상기 사운드 레벨이 존재하고 창문 열림이 검출되면, 상기 사운드 레벨에 따라 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 제어하는 단계를 구비한다.

Description

가변식 에어 익스트랙터 제어장치 및 그 방법{Apparatus for controlling air extractor of varible and method thereof}

본 발명은 차량의 에어 익스트랙터(air extractor) 제어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 속도와 창문(door glass)의 열림 량에 따라 가변적으로 에어 익스트랙터 그릴(air extractor grill)의 열림 량을 가변시켜 공력음을 최소화하고 차량 도어의 열고 닫힘시 부드러운 작동을 추구하기 위한 가변식 에어 익스트랙터 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량이 주차된 상태에서 운전자 혹은 동승자가 재탑승할 때, 차량의 도어를 열고자할 경우 실내공기의 압력에 의해 차량 도어의 열림이 원할하지 않는 경우가 있으며, 이와는 반대로 차량 시동 오프후 하차할 때 차량 도어의 닫힘이 원할하지 않는 경우가 발생한다.

또한, 차량주행상태에서 창문이 일정량으로 열려있을 경우, 실내 탑승자에게 공력음(propeller noise)이 전달되어 매우 불쾌한 상태가 된다.

이 중 차량 정차시 도어의 열림과 닫힘시 과다 노력(effort)의 문제는, 공조 시스템에서의 통풍 장치 튜닝과 리어 익스트랙터 그릴의 설계를 최적화하여 거의 모든 차량이 상기 과다 노력에 대한 문제를 해결하였으나, 일정속도하에서 창문의 특정 열림 상태일 때 발생하는 공력음 전달문제는 그 해결방안이 모호한 상태이다.

이러한 공력음 전달 문제를 해결하기 위해 종래의 차량에 적용중인 기술은 전무하며, 유사한 개선방안으로는 차량이 유선형이 되도록 설계하거나, 에어 익스트랙터 그릴의 면적을 증가시켜 그 해결방안을 찾고자 하고 있으나, 에어 익스트랙터 그릴의 면적을 무한정 크게 할 수 없는 한계가 있어 근본적인 해결은 못하고 있는 실정이다.

따라서 너무 시끄러운 상태이면 운전자 혹은 동승자가 창문을 조금 더 열거나 혹은 창문을 조금 닫음으로써, 공력음을 피할 수는 있으나, 이는 탑승자가 그 소리를 피하고자 하는 동작으로써 문제의 해결책이라고는 할 수 없다.

한편, 레저용 차량(SUV) 또는 5도어 차량일 경우, 트렁크 대신 테일 게이트(tail gate)가 있으며, 이 테일 게이트를 닫을 때 심한 공기 압박감을 차량 탑승자가 겪게 되는 데, 이를 해결할 방법 또한 어려운 상태이다.

여기서 테일 게이트를 닫을 때 발생하는 공기 압박감은 탑승자가 창문을 열게 되면 해소되기는 하지만 이 또한 불편하며 근본적인 해결방안으로 보기에는 무리가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 차량에서 발생하는 공력음 발생 문제와 공기 압박감을 해소하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하려는 과제는, 차량의 속도와 창문(door glass)의 열림 량에 따라 가변적으로 에어 익스트랙터 그릴(air extractor grill)의 열림 량을 가변시켜 공력음을 최소화하도록 한 가변식 에어 익스트랙터 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 차량의 아이들 상태 혹은 엔진의 시동 오프시 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 제어하여, 차량 도어의 열고 닫힘시 부드러운 작동을 추구하도록 한 가변식 에어 익스트랙터 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "가변식 에어 익스트랙터 제어장치"는,

차량 속도를 검출하는 차속 센서와;

실내의 소음 레벨을 측정하는 소음 레벨 측정센서와;

창문의 열림 량을 검출하는 창문 위치 센서와;

테일 게이트의 오픈 여부를 검출하는 테일 게이트 위치센서와;

차량 속도에 따라 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 결정하기 위한 실험 데이터가 저장된 메모리와;

상기 차량 속도와 소음 레벨과 창문의 열렴 여부 및 테일 게이트의 오픈 여부에 따라 상기 메모리와 연동하여 상기 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 가변적으로 제어하는 에어 익스트랙터 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "가변식 에어 익스트랙터 제어방법"은,

차량 속도를 검출하는 단계와;

테일 게이트가 열렸는지를 판단하여, 상기 테일 게이트가 열린 경우 에어 익스트랙터 그릴 열림 량을 제어하는 단계와;

사운드 레벨과 창문 열림이 검출되는지를 확인하여, 상기 사운드 레벨 및 창문 열림의 신호가 존재하지 않을 경우에는 차량 속도에 따라 실험에 의해 미리 산출해 놓은 설정 레벨로 에어 익스트랙터 그릴 열림 량을 제어하는 단계와;

상기 사운드 레벨이 존재하고 창문 열림량이 검출되면, 상기 사운드 레벨에 따라 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 사운드 레벨에 따라 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 제어하는 단계는,

상기 사운드 레벨이 60dB 이상일 경우 에어 익스트랙터 그릴을 오픈하는 제어를 수행하고, 상기 사운드 레벨이 60dB 이하일 경우 상기 에어 익스트랙터 그릴의 오픈 제어 동작을 정지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 차량의 속도와 창문(door glass)의 열림 량에 따라 가변적으로 에어 익스트랙터 그릴(air extractor grill)의 열림 량을 가변제어함으로써, 차량 공력음을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 차량의 아이들 상태 혹은 엔진의 시동 오프시 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 가변적으로 제어함으로써, 차량 도어의 열고 닫힘시 부드러운 작동을 추구할 수 있는 장점도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가변식 에어 익스트랙터 제어장치의 구성을 보인 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 가변식 에어 익스트랙터 제어방법을 보인 흐름도.
도 3은 본 발명에서 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량에 따른 실내소음의 차이 그래프.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 차속 센서로부터 차량 속도를 인식하여 차량이 시동 후 정지 상태인가를 확인하고, 이때에는 기존의 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량으로 제어를 한다. 차량이 특정한 속도와 특정한 창문 열림 량이 인식되면, 공력음이 발생하는 구간을 확인하고, 이후 공력음이 사라질 때까지 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 조절하게 된다.

이러한 본 발명의 개념을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 가변식 에어 익스트랙터 제어장치의 구성도로서, 차속 센서(10), 익스트랙터 열림량 감지센서(20), 소음 레벨 측정센서(30), 창문 위치 센서(40), 테일 게이트 위치 센서(50), 에어 익스트랙터 제어 유닛(60) 및 메모리(70)로 구성된다.

여기서 차속 센서(10)는 차량 속도를 검출하는 역할을 하며, 익스트랙터 열림량 감지센서(20)는 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 감지하는 역할을 하며, 소음 레벨 측정센서(30)는 실내의 소음 레벨을 측정하는 역할을 한다.

아울러 창문 위치 센서(40)는 창문의 열림 량을 검출하는 역할을 하며, 테일 게이트 위치센서(50)는 테일 게이트의 오픈 여부를 검출하는 역할을 하며, 메모리(70)는 차량 속도에 따라 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 결정하기 위한 실험 데이터를 저장하는 역할을 한다.

에어 익스트랙터 제어 유닛(6)은 상기 차량 속도와 소음 레벨과 창문의 열렴 여부 및 테일 게이트의 오픈 여부에 따라 상기 메모리와 연동하여 상기 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 가변적으로 제어하는 역할을 한다.

도 2는 본 발명에 따른 "가변식 에어 익스트랙터 제어방법"을 보인 흐름도로서, 차량 속도를 검출하는 단계(S11)와; 테일 게이트가 열렸는지를 판단하여, 상기 테일 게이트가 열린 경우 에어 익스트랙터 그릴 열림 량을 제어하는 단계(S13, S19)와; 사운드 레벨과 창문 열림이 검출되는지를 확인하여, 상기 사운드 레벨 및 창문 열림 신호가 존재하지 않을 경우에는 차량 속도에 따라 실험에 의해 미리 산출해 놓은 설정 레벨로 에어 익스트랙터 그릴 열림 량을 제어하는 단계(S15 ~ S19)와; 상기 사운드 레벨이 존재하고 창문 열림량이 검출되면, 상기 사운드 레벨에 따라 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 제어하는 단계(S21 ~ S27)로 이루어진다.

이와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 가변식 에어 익스트랙터 제어장치 및 그 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 에어 익스트랙터 제어 유닛(60)은 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 자동으로 제어하기 위해서, 단계 S11에서 차속 센서(10)를 통해 차량의 속도를 검출하게 되고, 단계 S13에서는 테일 게이트 위치센서(50)를 통해 테일 게이트의 오픈 여부를 확인하게 된다.

이 확인 결과 테일 게이트가 오픈되었을 경우에는 단계 S19로 이동하여 에어 익스트랙터 그릴 열림 량을 기존의 에어 익스트랙터 그릴 열림 량으로 결정하고, 에어 익스트랙터 그릴 열림 량을 제어하게 된다. 이로써 테일 게이트의 열고 닫힘시 부드러운 작동을 추구하게 되는 것이다.

또한, 상기 테일 게이트가 오픈되지 않았을 경우에는, 사운드 레벨 값이 존재하는지(S15), 단계 S17에서와 같이 창문 열림 량이 존재하는지를 확인한다.

이 확인 결과 사운드 레벨 값이 존재하지 않거나 창문 열림 신호가 존재하지 않는 경우에는, 단계 S19로 이동하여 메모리에 미리 저장된 실험에 의해 설정된 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량 제어 값을 추출하여, 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 제어하게 된다.

즉, 사운드 레벨이 존재하지 않거나 창문 열림 신호가 존재하지 않는 경우에는, 미리 실험을 통해 차량 속도에 따라 산출하여 메모리에 저장해 놓은 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량에 따라 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 제어하게 되는 것이다.

이와는 달리 사운드 레벨이 존재하고, 창문 열림 량이 존재할 경우에는, 단계 S21로 이동하여 사운드 레벨이 미리 설정된 기준 레벨(60dB) 이상인지를 확인한다. 이후 상기 사운드 레벨이 상기 기준 레벨 이상일 경우에는 에어 익스트랙터 그릴을 오픈하도록 하는 제어를 수행하게 된다(S23).

일반적으로 소리의 크기는 로그(log)함수로써, dBA자체로는 2dBA차이가 실제 소리에서는 약 2배에 해당하는 에너지이다. 이를 수식으로 표현하면 dBA = 20log이다. 여기서 로그는 밑이 10인 상용로그이다.

이러한 이론을 바탕으로 실제 차량에서 측정된 에어 익스트랙터 오픈 량에 따르는 실내 소음은, 차량 속도가 60KPH에서부터 공력음이 발생한다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 실험값에 근거하여 에어 익스트랙터 그릴의 제어 기준을 60dB로 설정하였다.

상기 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 점점 증가시키는 상태로 제어를 하면서 지속적으로 사운드 레벨을 측정하게 되고, 상기 지속적으로 측정하는 사운드 레벨이 60dB이하가 되면(S25), 상기 에어 익스트랙터 그릴의 오픈 제어 동작을 정지하게 된다(S27).

예컨대, 본 발명은 차량이 일정 속도 이상이고 창문 열림 량이 존재하면, 차량 실내 소음을 검출하여 설정된 기준 레벨(60dB) 이상이면 에어 익스트랙터 그릴을 오픈하는 제어를 수행하고, 상기 에어 익스트랙터 그릴을 오픈 상태로 제어함과 동시에 지속적으로 사운드 레벨을 검출하여, 상기 사운드 레벨이 상기 기준 레벨(60dB) 이하가 되면 자동으로 에어 익스트랙터 그릴의 오픈 제어 동작을 정지하게 된다.

이와 같이 차량 속도와 창문 열림 량에 따라 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 가변적으로 제어하게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이 공력음을 제거할 수 있으며, 따라서 창문을 연 상태에서도 탑승자가 불편해 하지 않도록 실내소음을 자동으로 제어할 수 있게 되는 것이다.

10 : 차속 센서 30 : 소음 레벨 측정센서
40 : 창문 위치 센서 50 : 테일 게이트 위치 센서
60 : 에어 익스트랙터 제어 유닛 70 : 메모리

Claims (4)

1. 가변식 에어 익스트랙터 제어장치에 있어서,
   차량 속도를 검출하는 차속 센서와;
   실내의 소음 레벨을 측정하는 소음 레벨 측정센서와;
   창문의 열림 량을 검출하는 창문 위치 센서와;
   테일 게이트의 오픈 여부를 검출하는 테일 게이트 위치센서와;
   차량 속도에 따라 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 결정하기 위한 실험 데이터가 저장된 메모리와;
   상기 차량 속도와 소음 레벨과 창문의 열렴 여부 및 테일 게이트의 오픈 여부에 따라 상기 메모리와 연동하여 상기 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 가변적으로 제어하는 에어 익스트랙터 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변식 에어 익스트랙터 제어장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 에어 익스트랙터 제어 유닛은 차량의 속도 인식에 의해 상기 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변식 에어 익스트랙터 제어장치.
   
3. 가변식 에어 익스트랙터를 제어하는 방법에 있어서,
   차속 센서를 통해 차량 속도를 검출하는 단계와;
   테일 게이트가 열렸는지를 판단하여, 상기 테일 게이트가 열린 경우 에어 익스트랙터 그릴 열림 량을 제어하는 단계와;
   사운드 레벨과 창문 열림이 검출되는지를 확인하여, 상기 사운드 레벨 및 창문 열림 신호가 존재하지 않을 경우에는 차량 속도에 따라 실험에 의해 미리 산출해 놓은 설정 레벨로 에어 익스트랙터 그릴 열림 량을 제어하는 단계와;
   상기 사운드 레벨이 존재하고 창문 열림이 검출되면, 상기 사운드 레벨에 따라 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변식 에어 익스트랙터 제어방법.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 사운드 레벨에 따라 에어 익스트랙터 그릴의 열림 량을 제어하는 단계는,
   상기 사운드 레벨이 60dB 이상일 경우 에어 익스트랙터 그릴을 오픈하는 제어를 수행하고, 상기 사운드 레벨이 60dB 이하일 경우 상기 에어 익스트랙터 그릴의 오픈 제어 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 가변식 에어 익스트랙터 제어방법.

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