KR101395458B1 - 차량의 제어 장치 - Google Patents

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독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
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Abstract

소음 전달 시스템(10) 및 배기 시스템(34)을 가진 차량의 제어 장치로서, 소음 전달 시스템(10)은 차량의 실내 소음을 조정하기 위하여, 전환가능한 셧-오프 장치(18)가 할당된 제1 관형 연결 요소(12)를 통하여 내연기관까지 이어지는 공기 흡입 파이프(13)에 연결될 수 있고 제2 관형 연결 요소(14)를 통하여 차량 실내에 연결될 수 있는 적어도 하나의 흡입 소음 전달 장치(11)를 포함하며, 상기 배기 시스템은 차량의 실외 소음을 조정하기 위해 적어도 하나의 전환가능한 셧-오프 장치를 가지고, 상기 제어 장치는 운전자에 의한 공통 동작 요소(25)의 작동의 함수로서, 소음 전달 시스템(10) 및 상기 배기 시스템의 동작을 공동으로 조종한다.

Description

차량의 제어 장치 {CONTROL DEVICE OF A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 특허 청구항 1의 전제부에 따른 차량의 제어 장치에 관한 것이다.
차량의 실내에서, 내연기관으로부터 차량의 실내로 전달될 정의된 소음 레벨을 설정하기 위한 차량의 소음 전달 시스템은 독일특허 제103 10 487 A1호로부터 공지되어 있다. 독일특허 제103 10 487 A1호에 따르면, 소음 전달 시스템은 내연기관으로 이어지는 흡입 공기 파이프에 제1 관형 연결 요소를 통하여 연결될 수 있고, 제2 관형 연결 요소를 통하여 차량의 실내에 연결될 수 있는 흡입 소음 전달 장치를 포함한다.
또한, 흡입 소음 전달 장치를 내연기관으로 이어지는 공기 흡입 파이프에 연결할 수 있는 제1 관형 연결 요소에 전환가능한 셧-오프(shut-off) 장치를 할당하는 것은 독일특허 제103 10 487 A1호로부터 공지되어 있다. 여기서, 상기 선행 기술에 따르면, 셧-오프 장치가 닫히면, 흡입 소음 전달 장치는 내연기관의 흡입 소음으로부터 실질적으로 분리되고, 반면에 셧-오프 장치가 열리면, 흡입 소음 전달 장치는 내연기관의 흡입 소음에 연결된다.
선행기술로부터 공지된 소음 전달 시스템을 이용하여 차량의 실내에서 실내 소음 레벨을 설정하는 것은 이미 가능하지만, 차량 소음 레벨, 구체적으로는 실내 소음 레벨 및 실외 소음 레벨의 신규한 조작이 자동으로 가능하게 하는 차량의 제어 장치에 대한 요구가 있다.
이를 시발점으로 하여, 본 발명의 과제는 차량의 신규한 제어 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 특허 청구항 1에 따른 제어 장치에 의하여 해결된다.
본 발명에 따른 제어 장치는 차량의 소음 전달 시스템 및 배기 시스템의 자동 작동에 이용되며, 상기 소음 전달 시스템은 차량의 실내 소음을 조정하기 위하여, 전환가능한 셧-오프 장치가 할당된 제1 관형 연결 요소를 통하여 내연기관까지 이어지는 공기 흡입 파이프에 연결될 수 있고 제2 관형 연결 요소를 통하여 차량 실내에 연결될 수 있는 적어도 하나의 흡입 소음 전달 장치를 포함하며, 상기 배기 시스템은 상기 차량의 실외 소음을 조정하기 위해 적어도 하나의 전환가능한 셧-오프 장치를 가지고, 상기 제어 장치는 운전자에 의한 공통 동작 요소의 작동의 함수로서, 상기 소음 전달 시스템 및 상기 배기 시스템의 동작을 공동으로 자동 조작한다. 상기 제어 장치는 차량의 실내 소음 레벨 및 실외 소음 레벨의 신규한 조작을 자동으로 가능하게 한다.
상기 제어 장치가 상기 소음 전달 시스템과 배기 시스템의 셧-오프 장치들을 자동으로 작동할 때, 다시 말해서 열거나 닫을 때 근거로 하는 특성맵들이 상기 제어 장치에 저장되는 것이 바람직하다. 그러한 특성맵에 기반한 셧-오프 장치의 작동은 특히 간단하므로 바람직하다.
하나의 유리한 개선에서, 상기 소음 전달 시스템의 흡입 소음 전달 장치의 셧-오프 장치들과, 바람직하게 제공되고 상기 흡입 소음 전달 장치와 상호 작용하는 공명기 장치의 셧-오프 장치들을 조종하기 위한 특성맵들은 상기 차량의 차체 형태의 함수이다. 이는 상기 소음 전달 시스템의 셧-오프 장치들의 자동 작동과 이에 따른 실내 소음 레벨의 자동 작동을 상기 차량의 각각의 차체 형태에 적합한 방식으로 가능하게 한다. 반면에, 상기 배기 시스템의 상기 또는 각각의 셧-오프 장치를 조종하고 이에 따라 실외 소음 레벨을 조종하기 위한 특성맵들은 바람직하게는 상기 차량의 차체 형태와 무관하다.
본 발명의 바람직한 개선들은 종속 청구항들 및 하기의 설명에 제시된다. 본 발명의 실시예들은 도면을 근거로 더욱 상세히 설명될 것이며, 본 발명은 이러한 실시예들에 제한되지 않는다.
도 1은 내연기관 및 공기 필터를 포함한, 차량의 소음 전달 시스템의 모식도이다.
도 2는 내연기관을 포함한, 차량의 배기 시스템의 모식도이다.
도 3은 쿠페형 차량의 경우 소음 전달 시스템의 셧-오프 장치들의 작동을 위한 특성맵들이다.
도 4는 컨버터블 차량의 경우 소음 전달 시스템의 셧-오프 장치들의 작동을 위한 특성맵들이다.
도 5는 차량의 배기 시스템의 셧-오프 장치들의 작동을 위한 특성맵들이다.
본 발명은 소음 전달 시스템(10)(도 1 참조) 및 배기 시스템(34)(도 2 참조)을 가진 차량에 관한 것이다.
탑승자에게 차량의 내연기관에 따라 다른 소음을 제공하기 위하여, 정의된 실내 소음 레벨을 차량의 실내에서 소음 전달 시스템(10)에 의하여 조종하는 것이 가능하다. 차량의 실외 소음 레벨은 배기 시스템(34)에 의하여 조종될 수 있다.
소음 전달 시스템(10)은, 제1 관형 연결 요소(12)를 통하여 공기 흡입 파이프(13)에 연결될 수 있고, 제2 관형 연결 요소(14)를 통하여 차량의 실내(미도시)에 연결될 수 있는 흡입 소음 전달 장치(11)를 가진다. 공기 흡입 파이프(13)는 공기 필터 장치(15)로부터 내연기관(16)까지, 구체적으로는 내연기관(16)의 공기 흡입 시스템(17)까지 이어진다. 흡입 소음 전달 장치(11)는 사운드 심포저(sound symposer)라고도 불리며, DE 103 10 487 A1에 공지된 바와 같이 구성될 수 있다.
도 1에 따르면, 흡입 소음 전달 장치(11)를 공기 흡입 파이프(13)에 연결할 수 있는 제1 관형 연결 요소(12)에 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18)가 할당된는다.
제1 셧-오프 장치(18)가 열리면, 흡입 소음 전달 장치(11)는 내연기관의 흡입 소음, 구체적으로는 공기 흡입 파이프(13) 내의 흡입 소음에 연결되고, 반면에 제1 셧-오프 장치(18)가 닫히면, 상기 흡입 소음 전달 장치(11)는 흡입 소음으로부터 실질적으로 분리된다.
소음 전달 시스템(10)은 바람직하게는 흡입 소음 전달 장치(11) 외에도 흡입 소음 전달 장치(11)와 상호작용하는 공명기 장치(19)를 가지며, 공명기 장치(19)는 바람직하게는 헬름홀츠(Helmholtz) 공명기이다. 공명기 장치(19)는 튜닝 주파수라고도 부르는 정의된 주파수도 조정된다. 특히 주파수가 내연기관의 정의된 회전 속도 범위에서 그의 진동 차수, 예를 들어 엔진 진동의 3차수만큼 강한 여기(excitation)를 받으면, 공명기 장치(19)는, 예를 들어 240Hz의 주파수로 조정될 수 있다.
흡입 소음 전달 장치(11)가 제1 관형 연결 요소(12)를 통하여 연결될 수 있는 것과 동일한 방식으로, 소음 전달 시스템(10)의 공명기 장치(19)는 제3 관형 연결 요소(20)를 통하여 내연기관(16)까지 이어지는 공기 흡입 파이프(13)에 연결될 수 있다. 여기서, 공명기 장치(19)의 기능을 위해서는, 제3 관형 연결 요소(20)가 그 길이와 직경 면에서 공명기 장치(19)의 체적 크기와 조화를 이루어야 한다.
공명기 장치(19)를 흡입 파이프(13)에 연결할 수 있는 제3 관형 연결 요소(20)에는 제1 관형 연결 요소(12)에 할당된 제1 셧-오프 장치(18)와 마찬가지로, 전환가능하게 설계된 제2 셧-오프 장치(21)가 할당된다. 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)가 열리면, 공명기 장치(19)는 흡입 파이프(13) 내의 흡입 소음과 연결되고, 반면에 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)가 닫히면, 공명기 장치(19)는 흡입 파이프(13) 내의 흡입 소음으로부터 실질적으로 분리된다.
흡입 소음 전달 장치(11)에 의하여, 차량의 실내에서 실내 소음 레벨은 직접 조종될 수 있다. 바람직하게는 헬름홀츠 공명기로 설계된 공명기 장치(19)에 의하여, 차량 실내에서의 실내 소음 레벨은 흡입 소음 전달 장치(11)를 통하여 간접적으로 조종될 수 있다.
소음 전달 시스템(10)의 두 개의 전환가능한 셧-오프 장치(18, 21), 구체적으로는 흡입 소음 전달 장치(11)와 상호작용하는 제1 셧-오프 장치(18) 및 공명기 장치(19)와 상호작용하는 제2 셧-오프 장치(21)는 제1 전환 위치 조합에서, 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18)는 닫히고, 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)는 열리도록 구동되고 전환될 수 있다. 따라서, 제1 전환 위치 조합에서, 흡입 소음 전달 장치(11)는 셧-오프 장치(18)가 닫히면 흡입 파이프(13) 내의 흡입 소음으로부터 실질적으로 분리되고, 반면에 공명기 장치(19)는 제2 셧-오프 장치(21)가 열리면 흡입 파이프(13) 내의 흡입 소음에 연결된다.
두 개의 전환가능한 셧-오프 장치(18, 21)의 제2 전환 위치 조합에서는, 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18)와 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)가 모두 닫히고, 그러면 흡입 소음 전달 장치(11)와 공명기 장치(19) 모두 흡입 파이프(13) 내의 흡입 소음으로부터 실질적으로 분리된다.
두 개의 전환가능한 셧-오프 장치(18, 21)의 제3 전환 위치 조합에서는, 전환가능한 셧-오프 장치(18, 21)가 모두 열리고, 그 결과 흡입 소음 전달 장치(11)와 공명기 장치(19) 모두 흡입 파이프(13) 내의 흡입 소음에 연결된다.
제1 전환가능한 셧-오프 장치(18)가 열리고 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)가 닫히는 제4 전환 위치 조합에서, 흡입 소음 전달 장치(11)는 흡입 파이프(13) 내의 흡입 소음에 연결되고, 반면에 공명기 장치(19)는 흡입 파이프(13) 내의 흡입 소음으로부터 실질적으로 분리된다.
두 개의 전환가능한 셧-오프 장치(18, 21)의 위의 4 가지 전환가능한 위치 조합은 다음 표와 같이 요약된다:
전환 위치 조합 흡입 소음 전달 장치(11)의 전환가능한 셧-오프 장치(18) 공명기 장치(19)의 전환가능한 셧-오프 장치(21)
열림 닫힘 열림 닫힘
1 X X
2 X X
3 X X
4 X X
제1 셧-오프 장치(18)가 닫히고 제2 셧-오프 장치(21)가 열리는 상기한 제1 전환 위치 조합은 차량의 실내(미도시)에서 제1의, 비교적 조용한 실내 소음 레벨을 제공하도록 동작하는 데, 상기 제1 실내 소음 레벨은 쾌적 모드 소음 레벨이라고 말할 수 있다. 셧-오프 장치(18, 21) 모두 닫히는 상기한 제2 전환 위치 조합은 제1 실내 소음 레벨보다 더 높은 제2 실내 소음 레벨을 제공하도록 동작하는 데, 제2 실내 소음 레벨은 중간 소음 레벨이라고 말할 수 있다.
셧-오프 장치(18, 21) 모두 열리는 상기한 제3 전환 위치 조합은 제2 실내 소음 레벨보다 더 높고, 따라서 제1 실내 소음 레벨보다도 더 높은 제3 실내 소음 레벨을 제공하도록 동작하는 데, 상기 제3 실내 소음 레벨은 스포츠 모드 소음 레벨이라고 말할 수 있다.
제1 셧-오프 장치(18)가 열리고 제2 셧-오프 장치(21)가 닫히는 상기한 제4 전환 위치 조합은 제3 실내 소음 레벨보다 더 높고, 따라서 제2 및 제1 실내 소음 레벨들보다도 더 높은 제4 실내 소음 레벨을 제공하도록 동작하는 데, 상기 제4 실내 소음 레벨은 레이싱 모드 실내 소음 레벨이라고 말할 수 있다. 소음 전달 시스템(10)의 두 개의 전환가능한 셧-오프 장치(18, 21)는 바람직하게는 열린 플랩(flap) 위치와 닫힌 플랩 위치 사이에서 서로 독립적으로 움직일 수 있는 플랩으로 설계될 수 있다.
위에서 이미 논의된 바와 같이, 흡입 소음 전달 장치(11)를 공기 흡입 파이프(13)에 연결할 수 있는 제1 관형 연결 요소(12), 및 공명기 장치(19)를 흡입 파이프(13)에 연결할 수 있는 제3 관형 연결 요소(20)는 공기 필터 장치(15)로부터 내연기관(16), 구체적으로는 내연기관(16)의 공기 흡입 시스템(17)까지 이어지는 공기 흡입 파이프(13)에 각각 맞물리고, 이러한 맞물림은 구체적으로는 공기 필터 장치(15)의 하류에서 그리고 공기 흡입 파이프(13)에 할당된 스로틀 플랩(throttle flap, 22)의 상류에서 일어난다. 도 1로부터 알 수 있듯이, 여기서 제1 관형 연결 요소(12)와 제3 관형 연결 요소(20)는 공기 흡입 파이프(13)의 통류 방향(23)에 대한 동축 위치에서 공기 흡입 파이프(13)에 맞물린다.
제1 관형 연결 요소(12)와 제3 관형 연결 요소(20)가 공기 흡입 파이프(13) 에 맞물리는 축의 위치는 공명기 장치(19)의 튜닝 주파수에 대하여 비교적 높은, 바람직하게는 최대의 압력 발진 진폭을 특징으로 한다.
제1 관형 연결 요소(12)와 제3 관형 연결 요소(20)는 특히 90°내지 270°에 달하는 원주 오프셋을 가진 공기 흡입 파이프(13)의 상기 축의 위치에서 공기 흡입 파이프(13) 상에서 맞물린다.
따라서, 도 1의 소음 전달 시스템(10)은 흡입 소음 전달 장치(11)와 공명기 장치(19)를 포함한다. 흡입 소음 전달 장치(11)는 제1 관형 연결 요소(12)를 통하여 공기 흡입 파이프(13)에 연결될 수 있고, 반면에 공명기 장치(19)는 제3 관형 연결 요소(20)를 통하여 공기 흡입 파이프(13)에 연결될 수 있다. 흡입 소음 전달 장치(11)는 제2 관형 연결 요소(14)를 통하여 차량의 실내에 연결될 수 있다. 흡입 소음 전달 장치(11)와 공명기 장치(19) 모두에 각각 하나의 전환가능한 셧-오프 장치(18, 21)가 할당되고, 흡입 소음 전달 장치(11)에 할당된 셧-오프 장치(18)는 제1 관형 연결 요소(12)에 할당되고, 공명기 장치(19)에 할당된 셧-오프 장치(21)는 제3 관형 연결 요소(20)에 할당된다. 셧-오프 장치(18, 21)의 전환 위치의 함수로서 차량의 차량 실내에서 상이한 실내 소음 레벨이 설정될 수 있다.
차량의 배기 시스템(34)(도 2 참조)은 내연기관(16)으로부터 나오는 배기 가스가 각 경우에 하나의 배기 파이프(36)를 통하여 공급될 수 있는 적어도 하나의 전방 소음기(35)를 포함한다. 각 경우, 하나의 후방 소음기(37)는 상기 또는 각 전방 소음기(35)와 상호작용하고, 각각의 후방 소음기(37)는 배기 파이프(38)를 통하여 각각의 전방 소음기(35)에 연결되고 배기 파이프(39)를 통하여 주변환경으로 배기 가스를 내보낸다.
상기 또는 각 전방 소음기(35)로부터 분기되고 셧-오프 장치(41)가 할당된 배기 파이프(40)를 통하여, 상기 또는 각 후방 소음기(37)를 우회하여 배기가스가 주변환경으로 직접 배출될 수 있다. 도 2에 따르면, 별도의 전환가능한 셧-오프 장치(41)가 각 전방 소음기(35)와 상호작용하는 것이 바람직한 경우이다. 하나의 공통적인 전환가능한 셧-오프 장치(41)는 양 전방 소음기(35)를 위하여 제공될 수도 있다.
상기 또는 각각의 셧-오프 장치(41)가 닫히면, 배기 가스 모두는 상기 또는 각 후방 소음기(37)를 통하여 흘러야만 하고, 이에 의해 차량의 비교적 낮은 실외 소음 레벨이 설정될 수 있다. 상기 또는 각각의 셧-오프 장치(41)가 열리면, 배기 가스의 일부는 각각의 후방 소음기(37)를 우회하도록 흐를 수 있고, 그 결과 차량의 비교적 높고, 스포츠카와 같은 소음 레벨이 설정될 수 있다.
셧 오프 장치(18, 21, 41)의 자동 작동을 위하여, 차량은 제어 장치(24)를 포함한다. 제어 장치(24)는 실내 소음 레벨을 설정하기 위하여 소음 전달 시스템(10)의 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18) 및/또는 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)를 자동으로 작동하고, 실외 소음 레벨을 설정하기 위하여 배기 시스템(34)의 상기 또는 각각의 셧-오프 장치(41)를 자동으로 작동한다.
제어 장치(24)가 자동적으로 작동할 때, 다시 말해서, 소음 전달 시스템(10)의 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18) 및/또는 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)를 열거나 닫을 때 근거로 하는 특성맵이 바람직하게는 제어 장치(24)에 저장된다. 마찬가지로, 제어 장치(24)가 자동적으로 작동할 때, 다시 말해서, 배기 시스템(34)의 상기 또는 각각의 셧-오프 장치(41)를 열거나 닫을 때 근거로 하는 특성맵이 제어 장치(24)에 저장된다. 상기 특성맵은 적어도 내연기관의 회전 속도의 함수 및/또는 내연기관의 부하의 함수이다. 차량 실내에 설치된 공통 동작 요소(25)의 운전자에 의한 작동의 함수로서, 제어 장치(24)는 소음 전달 시스템(10) 및 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치들(18 및/또는 21과 41)의 자동의, 공동 작동을 위한 특성맵을 결정한다.
또한, 흡입 소음 전달 장치(11) 및 공명기 장치(19)의 셧-오프 장치(18, 21)를 조종하기 위한 특성맵은 바람직하게는 차량의 차체 형태의 함수이다. 반면에, 배기 시스템(34)의 상기 또는 각각의 셧-오프 장치(41)를 조종하기 위한 특성맵은 차량의 차체 형태와 무관하다.
도 3은 바람직하게는 쿠페형 또는 세단형 차량에서 사용되는 것들과 같이, 소음 전달 시스템(10)의 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18) 및 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)의 자동 작동을 위한 총 4가지의 특성맵들(26, 27, 28, 29)을 보여준다. 특성맵들 각각은 내연기관의 회전 속도(n)와 내연기관 부하(L)의 함수이다.
운전자에 의하여 작동될 수 있는 동작 요소(25)의 작동의, 바람직하게는 제1 비작동 상태에서, 제1 특성맵(26)은 소음 전달 시스템(10)의 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18)의 자동 조종을 위하여 동작하고, 제2 특성맵(27)은 소음 전달 시스템(10)의 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)의 자동 조종을 위하여 동작한다. 소음 전달 시스템(10)의 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18)의 자동 조종을 위한 제1 특성맵(26)은 제1 셧-오프 장치(18)를 영구적으로 닫는다. 소음 전달 시스템(10)의 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)의 자동 조종을 위한 제2 특성맵(27)은 내연기관의 회전 속도(n)의 함수로서 제2 셧-오프 장치(21)를 자동으로 열거나 닫고, 구체적으로는 내연기관이 임계치(L1)보다 낮은 비교적 저부하(L)에 있을 때, 제2 특성맵(27)은 내연기관의 전체 회전 속도 범위에 대하여 제2 셧-오프 장치(21)를 개방한다. 반면에, 내연기관이 임계치(L1)보다 높은 비교적 고부하에 있는 경우에는, 제2 특성맵(27)은, 내연기관의 회전 속도가 하한 임계치(n1)보다 낮거나 상한 임계치(n2)보다 높을 때는, 제2 셧-오프 장치(21)가 닫히고, 내연기관의 회전 속도가 하한 임계치(n1)보다 높거나 상한 임계치(n2)보다 낮을 때는, 제2 셧-오프 장치(21)가 열리도록, 제2 셧-오프 장치(21)를 조종한다.
소음 전달 시스템(10)의 각각의 셧-오프 장치가 닫히는 특성맵 영역들은 도 3과 도 4에서 빗금으로 표시되어 있고, 반면에 소음 전달 시스템(10)의 각각의 셧-오프 장치가 열리는 특성맵 영역들은 도 3과 도 4에서 빗금 없이 표시되어 있다.
운전자에 의하여 작동될 수 있는 동작 요소(25)의 작동의 바람직하게는 제2 작동 상태에서, 제3 특성맵(28)은 소음 전달 시스템(10)의 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18)의 자동 조종을 위하여 동작하고, 제4 특성맵(29)은 소음 전달 시스템(10)의 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)의 자동 조종을 위하여 동작한다. 소음 전달 시스템(10)의 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18)의 자동 조종을 위한 제3 특성맵(28)은 제1 셧-오프 장치(18)를 영구적으로 연다. 소음 전달 시스템(10)의 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)의 자동 조종을 위한 제4 특성맵(29)은 내연기관의 회전 속도(n)의 함수로서 그리고 내연기관의 부하(L)와는 무관하게 제2 셧-오프 장치(21)를 자동으로 열거나 닫는다. 제4 특성맵(29)은, 내연기관의 회전 속도가 하한 임계치(n3)보다 낮거나 상한 임계치(n4)보다 높을 때, 제2 셧-오프 장치(21)가 닫히고, 내연기관의 회전 속도가 하한 임계치(n3)보다 높거나 상한 임계치(n4)보다 낮을 때, 제2 셧-오프 장치(21)가 열리도록, 제2 셧-오프 장치(21)를 자동으로 작동한다.
임계치(n3)는 임계치(n1)과 대응할 수 있고, 임계치(n4)는 임계치(n2)와 대응할 수 있다. 그러나, 상기 임계치들은 다를 수도 있다.
도 4는 바람직하게는 컨버터블 차량에서 사용되는 것들과 같이, 소음 전달 시스템(10)의 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18) 및 소음 전달 시스템(10)의 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)의 자동 조종을 위한 총 4가지의 특성맵들(30, 31, 32, 33)을 보여준다. 4가지 특성맵들(30, 31, 32, 33) 각각은 다시 내연기관(16)의 회전 속도(n)의 함수이며 또한, 내연기관(16)의 부하(L)의 함수이다.
컨버터블 차량의 경우, 동작 요소(25)의 작동의 특히 제1 비작동 상태의 경우에, 소음 전달 시스템(10)의 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18)의 자동 작동을 위한 제1 특성맵(30)은 제1 셧-오프 장치(18)를 영구적으로 닫는다. 동작 요소(25)의 작동의 제1 상태에서, 소음 전달 시스템(10)의 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)의 자동 작동을 위한 제2 특성맵(31)은 내연기관의 회전 속도의 함수로서 제2 셧-오프 장치(21)를 자동으로 열거나 닫는다. 따라서, 상기 특성맵들(30, 31)은, 동작 요소(25)가 제1 작동 상태에 있을 때 활성이 된다. 내연기관이 임계치(L5)보다 낮은 비교적 저부하에 있을 때, 소음 전달 시스템(10)의 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)의 자동 작동을 위한 제2 특성맵(31)은 내연기관의 전체 회전 속도 범위에 걸쳐서 제2 셧-오프 장치(21)를 열고, 반면에 내연기관이 임계치(L5)보다 높은 비교적 고부하에 있을 때, 제2 특성맵(31)은, 내연기관의 회전 속도가 임계치 n5보다 낮을 때 제2 셧-오프 장치(21)가 닫히도록, 그리고 내연기관의 회전 속도가 임계치 n5보다 높을 때 제2 셧-오프 장치(21)가 열리도록, 제2 셧-오프 장치(21)를 작동한다.
동작 요소(25)의, 특히 작동된 특히 제2 작동 상태에서, 소음 전달 시스템(10)의 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18)의 자동 작동을 위한 제3 특성맵(32)과 소음 전달 시스템(10)의 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)의 자동 작동을 위한 제4 특성맵(33)은 활성화되고, 특성맵들(30, 31)은 비활성화되는데, 각 경우 내연기관의 회전 속도의 함수로서 개별적으로 상기 제3 특성맵(32)은 제1 셧-오프 장치(18)를 자동으로 열거나 닫고, 제4 특성맵(33)은 제2 셧-오프 장치(21)를 자동으로 열거나 닫는다. 소음 전달 시스템(10)의 제1 전환가능한 셧-오프 장치(18)의 자동 작동을 위한 제3 특성맵(32)은, 내연기관의 회전 속도가 임계치(n6)보다 낮을 때 제1 셧-오프 장치(18)가 열리고, 내연기관의 회전 속도가 임계치(n6)보다 높을 때 제1 셧-오프 장치(18)가 닫히도록, 내연기관의 부하와 무관하게 제1 셧-오프 장치(18)를 작동한다.
소음 전달 시스템(10)의 제2 전환가능한 셧-오프 장치(21)의 자동 작동을 위한 제4 특성맵(33)은, 내연기관의 회전 속도가 하한 임계치(n7)보다 낮거나 상한 임계치(n8)보다 높을 때 제2 셧-오프 장치(21)가 닫히도록, 그리고 내연기관의 회전 속도가 하한 임계치(n7)보다 높거나 상한 임계치(n8)보다 낮을 때 제2 셧-오프 장치(21)가 열리도록, 내연기관의 부하와 무관하게 제2 셧-오프 장치(21)를 자동으로 작동한다.
임계치 n5는 임계치(n7)과 대응할 수 있고, 임계치(n6)은 임계치(n8)과 대응할 수 있다. 그러나, 상기 임계치들은 다를 수도 있다.
슬라이딩 루프 또는 파노라마 루프를 가진 차체 형태의 경우, 슬라이딩 루프 또는 파노라마 루프를 닫은 상태에서의 주행 및 슬라이딩 루프 또는 파노라마 루프를 연 상태에서의 주행에 대해 상이한 특성맵들이 제어 장치(24)에 저장되는 것도 가능한 데, 이러한 특성맵은 슬라이딩 루프 상태 또는 파노라마 루프 상태의 함수로서 제어 장치(24)에 의하여 자동으로 활성화된다. 닫혀진 슬라이딩 루프 또는 파노라마 루프를 위한 특성맵은 쿠페-형태를 위한 특성맵에 해당할 수 있고, 열린 슬라이딩 루프 또는 파노라마 루프를 위한 특성맵은 컨버터블 타입에 대한 특성맵에 해당할 수 있다.
이미 언급한 바와 같이, 제어 장치(24)는, 운전자에 의한 공통 동작 요소(25)의 작동의 함수로서, 한 편으로는 소음 전달 시스템(10)의 동작을, 다른 한 편으로는 배기 시스템(34)의 동작을 조종한다. 도 5는 제어 장치(24)가 배기 시스템(34)의 동작, 구체적으로는 배기 시스템(34)의 상기 또는 각각의 셧-오프 장치(41)의 동작을 조종할 때 근거로 하는 두 개의 특성맵(42, 43)을 보여준다. 동작 요소(25)의 작동의 특히 제1 비작동 상태에서, 배기 시스템(34)의 전환가능한 셧-오프 장치(41)의 자동 작동을 위한 제1 특성맵(42)은, 회전 속도(n)이 임계치(n9)보다 높고 부하(L)이 임계치(L9)보다 높을 때 셧-오프 장치(41)가 열리도록 내연기관의 회전 속도(n)와 부하(L)의 함수로서, 셧-오프 장치(41)를 열고 닫는다. 반면에, 셧-오프 장치(41)는, 회전 속도(n)이 임계치(n9)보다 낮고/낮거나 부하(L)이 임계치(L9)보다 낮을 때, 닫힌다.
동작 요소(25)의 작동의 특히 제2 작동 상태에서, 배기 시스템(34)의 전환가능한 셧-오프 장치(41)의 자동 작동을 위한 제2 특성맵(43)은 셧-오프 장치(41)를 영구적으로 개방한다.
배기 시스템(34)의 상기 또는 각각의 셧-오프 장치(41)가 열리는 특성맵 영역들은 각 경우 도 5에서 빗금으로 표시되어 있고, 반면에 배기 시스템(34)의 상기 또는 각각의 셧-오프 장치(41)가 닫히는 특성맵 영역들은 도 5에서 빗금 없이 표시되어 있다.
동작 요소(25)가 작동되지 않으면, 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치들(41)은, 내연기관이 임계치(n9)보다 높은, 비교적 높은 회전 속도(n)에 있는 동시에 내연기관이 임계치(L9)보다 높은, 비교적 높은 부하(L)에 있을 때에만 열리고, 그 결과 내연기관이 비교적 높은 회전 속도와 부하로 있을 때에만, 비교적 높은 엔진 성능이 보장되면서 비교적 높은, 스포츠 주행 모드 시의 실외 소음 레벨이 제공된다. 반면에, 내연기관이 비교적 낮은 회전 속도 및/또는 비교적 낮은 부하에 있고, 동작 요소(25)가 작동되지 않으면, 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치들(41)은 닫히고, 그것에 의하여 비교적 낮은 실외 소음 레벨이 제공된다. 또한, 동시에, 동작 요소(25)가 작동되지 않으면, 비교적 낮은 실내 소음 레벨이 셧-오프 장치(18, 21)의 해당 작동을 통하여 제공된다. 이러한 목적을 위하여, 동작 요소(25)가 비작동된 상태의 작동으로 있으면, 특성맵(26 또는 30)은 흡입 소음 전달 장치(11)의 셧-오프 장치(18)를 영구적으로 닫고, 다른 특성맵(27 또는 31)은, 내연기관이 임계치(L1 또는 L5)보다 낮은 비교적 저부하로 있으면, 공명기 장치(19)의 셧-오프 장치(21)를 영구적으로 열고, 내연기관이 임계치(L1 또는 L5)보다 높은 비교적 고부하로 있으면, 회전 속도의 함수로서 공명기 장치(19)의 셧-오프 장치(21)를 열고 닫는다. 여기서, 배기 시스템(34)의 상기 또는 각각의 셧-오프 장치(41)는, 내연기관이 비교적 낮은 부하로 있을 때, 특성맵(42)에 의하여 영구적으로 닫히는데, 특성맵(42)은, 내연기관이 비교적 높은 부하로 있을 때, 회전 속도의 함수로서 배기 시스템(34)의 상기 또는 각각의 셧-오프 장치(41)를 열고 닫는다.
반면에, 동작 요소(25)가 작동될 때, 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치(41)는 영구적으로 열리고, 그 결과 비교적 높은, 스포츠 주행 모드 시의 실외 소음 레벨이 영구적으로 제공된다. 또한, 동시에, 동작 요소(25)가 작동될 때, 비교적 높은 실내 소음 레벨이 셧-오프 장치(18, 21)의 해당 작동을 통하여 제공된다. 이러한 목적을 위하여, 동작 요소(25)가 제2 작동 상태에 있을 때, 특성맵(28)은 흡입 소음 전달 장치(11)의 셧-오프 장치(18)를 영구적으로 열고, 혹은 특성맵(32)은 회전 속도의 함수로서 흡입 소음 전달 장치(11)의 셧-오프 장치(18)를 열고 닫으며, 여기서 다른 특성맵(29 또는 33)은 회전 속도의 함수로서 공명기 장치(19)의 셧-오프 장치(21)를 열고 닫는다.
10 소음 전달 시스템
11 흡입 소음 전달 장치
12 연결 요소
13 흡입 파이프
14 연결 요소
15 공기 필터 장치
16 내연기관
17 흡입 시스템
18 셧-오프 장치
19 공명기 장치
20 연결 요소
21 셧-오프 장치
22 스로틀 플랩
23 흐름 방향
24 제어 장치
25 동작 요소
26 특성맵
27 특성맵
28 특성맵
29 특성맵
30 특성맵
31 특성맵
32 특성맵
33 특성맵
34 배기 시스템
35 전방 소음기
36 배기 파이프
37 후방 소음기
38 배기 파이프
39 배기 파이프
40 배기 파이프
41 셧-오프 장치
42 특성맵
43 특성맵

Claims (10)

  1. 소음 전달 시스템(10) 및 배기 시스템(34)을 가진 차량의 제어 장치이며, 상기 소음 전달 시스템(10)은 상기 차량의 실내 소음을 조정하기 위하여, 개폐 상태를 전환가능한 셧-오프 장치(18)가 할당된 제1 관형 연결 요소(12)를 통하여 내연기관까지 이어지는 공기 흡입 파이프(13)에 연결될 수 있고 제2 관형 연결 요소(14)를 통하여 차량 실내에 연결될 수 있는 적어도 하나의 흡입 소음 전달 장치(11)를 포함하며, 상기 배기 시스템(34)은 상기 차량의 실외 소음을 조정하기 위해 적어도 하나의 개폐 상태를 전환가능한 셧-오프 장치(41)를 가지고, 상기 제어 장치는 운전자에 의한 공통 동작 요소(25)의 작동에 따라, 상기 소음 전달 시스템(10) 및 상기 배기 시스템(34)의 동작을 공동으로 조종하는, 차량 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 동작 요소(25)의 제1 작동 상태에서, 상기 제어 장치는, 낮은 실내 소음 레벨 및 낮은 실외 소음 레벨을 생성하기 위하여, 상기 소음 전달 시스템(10) 및 상기 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치들의 동작을 위한 특성맵들을 결정하고, 상기 동작 요소(25)의 제2 작동 상태에서, 상기 제어 장치는, 높은 실내 소음 레벨과 높은 실외 소음 레벨을 생성하기 위하여, 상기 소음 전달 시스템(10) 및 상기 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치들의 동작을 위한 특성맵들을 결정하는 것을 특징으로 하는, 차량 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 소음 전달 시스템(10)은 상기 흡입 소음 전달 장치(11)와 상호작용하고 제3 관형 연결 요소(20)를 통하여 내연기관까지 이어지는 상기 공기 흡입 파이프(12)에 연결될 수 있는 공명기 장치(19)를 갖고, 상기 제3 관형 연결 요소(20)에 개폐 상태를 전환가능한 셧-오프 장치(21)가 할당되고, 상기 제어 장치는 상기 특성맵들을 근거로 상기 흡입 소음 전달 장치(11), 상기 공명기 장치(19) 및 상기 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치들(18, 21, 41)을 자동으로 열거나 닫는 것을 특징으로 하는, 차량 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 동작 요소(25)의 상기 제1 작동 상태에서, 하나의 특성맵(26, 30)은 상기 흡입 소음 전달 장치(11)의 셧-오프 장치(18)를 영구적으로 닫는 것을 특징으로 하고, 다른 특성맵(27, 31)은, 상기 내연기관이 낮은 부하로 있을 때, 상기 공명기 장치(19)의 셧-오프 장치(21)를 영구적으로 열고, 상기 내연기관이 높은 부하로 있을 때 회전 속도의 함수로서 상기 공명기 장치(19)의 셧-오프 장치(21)를 열고 닫으며, 또 다른 특성맵(42)은, 상기 내연 기관이 낮은 부하로 있을 때, 상기 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치(41)를 영구적으로 닫고, 상기 내연기관이 높은 부하로 있을 때 회전 속도의 함수로서 상기 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치(41)를 열고 닫는 것을 특징으로 하는, 차량 제어 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 동작 요소(25)의 상기 제2 작동 상태에서, 하나의 특성맵(28, 32)은 상기 흡입 소음 전달 장치(11)의 셧-오프 장치(18)를 영구적으로 열거나 회전 속도의 함수로서 상기 흡입 소음 전달 장치(11)의 셧-오프 장치(18)를 열고 닫으며, 또 다른 특성맵(29, 33)은, 회전 속도의 함수로서 상기 공명기 장치(19)의 셧-오프 장치(21)를 열고 닫으며, 또 다른 특성맵(43)은 상기 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치(41)를 영구적으로 여는 것을 특징으로 하는, 차량 제어 장치.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 특성맵들은 내연기관의 회전 속도의 함수이거나, 내연기관의 부하의 함수이거나 이들 모두의 함수인 것을 특징으로 하는, 차량 제어 장치.
  7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡입 소음 전달 장치(11) 및 공명기 장치(19)의 셧-오프 장치들(18, 21)을 조종하기 위한 특성맵들은 상기 차량의 차체 형태의 함수인 것을 특징으로 하는, 차량 제어 장치.
  8. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치(41)를 조종하기 위한 상기 특성맵들은 상기 차량의 차체 형태와 무관한 것을 특징으로 하는, 차량 제어 장치.
  9. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 운전자에 의한 상기 동작 요소(25)의 작동 함수로서 상기 흡입 소음 전달 장치(11)의 셧-오프 장치(18), 상기 공명기 장치(19)의 셧-오프 장치(21), 그리고 상기 배기 시스템(34)의 셧-오프 장치(41)의 자동 동작을 위한 상기 특성맵들을 자동 결정하는 것을 특징으로 하는, 차량 제어 장치.
  10. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치가 상기 소음 전달 시스템 및 배기 시스템의 셧-오프 장치들을 열거나 닫을 때 근거로 하는 특성맵들이 상기 제어 장치에 저장되는 것을 특징으로 하는, 차량 제어 장치.
KR1020120073713A 2011-07-08 2012-07-06 차량의 제어 장치 KR101395458B1 (ko)

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