KR101673824B1 - 상용버스의 에어플랩 제어 장치 - Google Patents

상용버스의 에어플랩 제어 장치 Download PDF

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최승호
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 상용버스에 탑재된 엔진의 쿨링을 위하여 설치된 에어플랩의 개도량을 제어하기 위한 상용버스의 에어플랩 제어 장치에 관한 것으로서, 상용버스가 버스노선의 정류장 등과 같이 정해진 정차구간에 진입할 때 에어플랩의 개도량 및 그에 따른 오픈량을 제어하여 엔진 열기 및 소음이 보행자에게 전달되는 것을 최소화함으로써 보행자를 보호할 수 있도록 하는 상용버스의 에어플랩 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

상용버스의 에어플랩 제어 장치 {System for controlling air flap of commercial bus}
본 발명은 상용버스의 에어플랩 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상용버스에 탑재된 엔진의 쿨링을 위하여 설치된 에어플랩의 개도량을 제어하기 위한 상용버스의 에어플랩 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 상용버스에는 엔진룸 내에 탑재된 엔진의 쿨링을 위하여 차체 측면에 외기 유입 및 내기 배출을 위한 에어플랩이 구비되어 있다.
상기 에어플랩은 회동가능한 베인(vane) 또는 펀칭홀(punching hole) 형태의 오픈 구조로 되어 있으며, 차체 측면에서 외부에 노출되어 있어 엔진룸의 뜨거운 열기 및 소음이 유출되어 차량 외부로 전파된다.
이에 따라 버스 이용자 및 보행자의 불만이 커지고 있어 대책이 필요한 실정이다.
본 발명은 상용버스가 버스노선의 정류장 등과 같이 정해진 정차구간에 진입할 때 에어플랩의 개도량 및 그에 따른 오픈량을 제어하여 엔진 열기 및 소음이 보행자에게 전달되는 것을 최소화함으로써 보행자를 보호할 수 있도록 하는 상용버스의 에어플랩 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하는 지피에스 수신기; 차량의 설정된 주행 경로에 따라 정해진 정차구간의 지도 정보가 저장된 데이터저장부; 상기 GPS 신호로부터 검출한 차량 위치 정보 및 상기 데이터저장부의 지도 정보로부터 차량의 정차구간 진입 여부를 판단하고, 차량의 정차구간 진입여부에 따라 설정된 개도량을 고려하여 에어플랩의 개도량을 제어하는 전자제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상용버스의 에어플랩 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 상용버스의 에어플랩 제어 장치는 차량 정차구간의 보행자 유무에 대한 영상 정보를 제공하는 촬영수단을 포함하며, 상기 전자제어부는 상기 촬영수단의 영상 정보로부터 검출한 보행자 유무에 따라 설정된 개도량을 고려하여 에어플랩의 개도량을 제어한다.
바람직하게, 상기 전자제어부는 차량이 정차구간에 진입한 것으로 판단되면, 에어플랩의 개도량을 결정하는 변수의 우선순위가 엔진 냉각수온, 차속, 및 정차구간의 보행자 유무의 순서로 정해진다.
또한 바람직하게, 상기 데이터저장부에는 정차구간의 지도정보와 더불어 시내구간의 지도정보가 저장되어 있고, 상기 전자제어부는 차량 위치 정보 및 상기 데이터저장부의 지도정보로부터 차량의 시내구간 진입 여부를 판단한다.
예를 들어, 상기 전자제어부는 차량이 정차구간에 미진입한 것으로 판단되면, 시내구간 진입 여부를 기반으로 구축된 맵테이블에 의해 결정되는 개도량으로서 에어플랩의 개도량을 제어한다.
또한 바람직하게, 상기 전자제어부는 엔진 냉각수온이, 엔진이 과열된 것으로 판단되고 제1기준냉각수온보다 높은 제2기준냉각수온 이상이면 에어플랩의 개도량을 완전 개방 상태로 제어한다.
아울러, 상기 전자제어부는 외기온도가 설정된 기준외기온 이하이고, 엔진 흡기온도가 설정된 기준흡기온 이하이고, 엔진 냉각수온이 설정된 제3기준냉각수온 이하이면, 에어플랩의 개도량을 완전 폐쇄 상태로 제어한다.
본 발명에 따른 상용버스의 에어플랩 제어 장치에 의하면, 정류장에서 버스를 기다리는 보행자에게 버스의 엔진 열기 및 소음이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 상용버스의 에어플랩 제어 장치의 구성을 나타낸 도면
도 2 내지 8은 본 발명에서 각 변수에 따른 에어플랩 개도량이 설정된 맵테이블을 예시한 도면
이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
도 1에 보듯이, 본 발명에 따른 상용버스의 에어플랩 제어 장치는 차량에 탑재된 지피에스 수신기(11), 데이터저장부(12), 촬영수단(13), 및 이들로부터 수신한 정보를 기반으로 에어플랩(20)의 개도량(혹은 회전각도)을 결정 제어하는 전자제어부(30) 등을 포함하여 구성된다.
지피에스 수신기(11)는 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하는 것으로서, 차량 위치정보를 검출하는데 사용된다.
데이터저장부(12)는 차량의 설정된 주행 경로 즉, 버스노선에 따라 정해진 정차구간과 시내구간의 지도정보가 저장된 것으로서, 차량의 정차구간 및/또는 시내구간 진입 여부를 판단하는데 사용된다.
예를 들어, 상기 정차구간은 해당 버스노선의 모든 정류장을 포함하여 설정되고, 상기 시내구간은 해당 버스노선 중 상대적으로 보행자 수가 많은 것으로 파악된 정류장을 포함하는 주행구간으로서 설정된다.
촬영수단(13)은 차량에 탑재된 카메라로서, 차량 정차구간의 영상 정보를 취득하여 제공하며, 정차구간의 보행자 유무를 판단하는데 사용된다.
상기 촬영수단(13)은 차량이 정차구간에 진입한 것으로 판단한 전자제어부(30)에 의해 전원을 공급받아 온(On) 작동하고, 온 작동시 정차구간의 영상을 취득하게 된다.
에어플랩(20)은 엔진이 설치된 엔진룸의 공기 출입을 위한 개구부의 개방 정도를 가변하여 엔진룸으로의 공기 출입량을 제어하기 위한 것으로서, 차체 측면에 회전가능하게 설치되고 액추에이터(21)의 동력에 의해 회전되어 개구부의 개방 정도를 조절하게 된다.
상기 액추에이터(21)는 전자제어부(30)에서 출력하는 제어신호에 따라 에어플랩(20)을 작동시키고, 상기 에어플랩(20)은 액추에이터(21)의 동력에 의해 개도량 및 그에 따른 오픈량이 결정된다.
전자제어부(30)는 지피에스 수신기(11)를 통해 획득한 GPS 신호로부터 검출한 차량 위치 정보 및 상기 데이터저장부(12)의 지도 정보로부터 차량의 정차구간 및 시내구간의 진입 여부를 판단하고, 상기 촬영수단(13)의 영상 정보로부터 보행자 유무를 판단함으로써, 차량이 정차구간에 진입할 때 에어플랩(20)의 개도량을 제어하여 엔진 열기 및 소음이 정차구간의 보행자에게 전달되는 것을 최소화할 수 있도록 한다.
즉, 상기 전자제어부(20)는 차량이 정차구간에 진입한 것으로 판단되면, 차량의 정차구간 진입 여부에 따라 설정된 개도량을 고려하여 에어플랩(20)의 개도량을 제어한다.
이를 위하여, 전자제어부(30)에는 차량의 정차구간 진입 여부에 따른 에어플랩 개도량이 일정값으로서 설정되어 저장되며, 일례로 도 2에 나타낸 바와 같이 정차구간 진입 여부를 기반으로 에어플랩 개도량을 결정하기 위한 맵테이블이 구축되어 저장된다.
또한, 상기 전자제어부(30)는 정차구간에 보행자가 존재하는 것으로 판단되면, 보행자 유무에 따라 설정된 개도량을 고려하여 에어플랩(20)의 개도량을 제어한다.
이를 위하여, 전자제어부(30)에는 정차구간의 보행자 유무에 따른 에어플랩 개도량이 일정값으로서 설정되어 저장되며, 일례로 도 3에 보듯이 정차구간의 보행자 유무를 기반으로 에어플랩 개도량을 결정하기 위한 맵테이블이 구축되어 저장된다.
또한, 상기 전자제어부(30)는 정차구간 진입 여부 및 보행자 유무와 더불어, 엔진 냉각수온, 차속, 엔진 흡기온도 및 외기온도(대기온도) 등의 정보를 고려하여 에어플랩(20)의 개도량을 제어한다.
이를 위하여, 전자제어부(30)는 차량에 탑재된 냉각수온검출부(14), 차속검출부(15), 흡기온검출부(16), 및 외기온검출부(17)로부터 각각 엔진 냉각수온 정보, 차속 정보, 엔진 흡기온도 정보, 및 외기온도 정보를 입력받는다.
그리고, 상기 전자제어부(30)에는 냉각수온검출부(14)에 의해 검출된 엔진 냉각수온, 차속검출부(15)에 의해 검출된 차속, 흡기온검출부(16)에 의해 검출된 엔진 흡기온도, 및 외기온검출부(17)에 의해 검출된 외기온도에 따라 각각 적절한 에어플랩 개도량이 설정되어 저장되며, 일례로 도 4 내지 7에 보듯이, 엔진 냉각수온을 기반으로 에어플랩 개도량을 결정하기 위한 맵테이블과, 차속을 기반으로 에어플랩 개도량을 결정하기 위한 맵테이블과, 엔진 흡기온도를 기반으로 에어플랩 개도량을 결정하기 위한 맵테이블, 및 외기온도를 기반으로 에어플랩 개도량을 결정하기 위한 맵테이블이 각각 구축되어 저장된다.
한편, 버스노선의 경우, 정차구간이 주행 도로의 중앙에 위치한 경우와 주행 도로의 외곽에 위치한 경우로 구분할 수 있으며, 정차구간이 주행 도로의 외곽에 위치한 경우 차량이 정차구간에 진입하기 전에도 즉, 정차구간 이외의 도로 구간에서도 엔진 열기 및 소음이 보행자에게 전달될 수 있다.
이에 따라 상기 전자제어부(30)는 차량 위치 정보 및 데이터저장부(12)의 지도정보로부터 차량의 시내구간 진입 여부를 판단하고, 차량이 시내구간에 진입한 것으로 판단되면 시내구간 진입 여부에 따라 설정된 개도량을 고려하여 에어플랩(20)의 개도량을 제어한다.
이를 위하여, 전자제어부(30)에는 차량의 시내구간 진입 여부에 따른 에어플랩 개도량이 일정값으로서 설정되어 저장되며, 일례로 도 8에 보듯이 시내구간 진입 여부를 기반으로 에어플랩 개도량을 결정하기 위한 맵테이블이 구축되어 저장된다.
여기서, 상기 시내구간은 앞서 언급한 바와 같이, 해당 버스노선의 정류장(즉, 정차구간) 중 상대적으로 보행자 수가 많은 것으로 파악된 정류장을 포함하는 주행구간으로서 설정된다.
이하, 상기의 구성을 기반으로 하는 본 발명의 에어플랩 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.
상기 전자제어부(30)는 차량이 정차구간에 진입한 것으로 판단되면, 에어플랩(20)의 개도량을 결정하는 변수의 우선순위가 엔진 냉각수온, 차속, 정차구간의 보행자 유무의 순서로 정해진다.
예를 들어, 엔진 냉각수온이 설정된 제1기준냉각수온 이상이면 엔진 냉각수온을 기반으로 구축된 맵테이블에 의해 결정되는 개도량으로서 에어플랩(20)의 개도량을 제어하고, 엔진 냉각수온이 설정된 제1기준냉각수온 미만이고 차속이 설정된 기준차속 이하이면 차속을 기반으로 구축된 맵테이블에 의해 결정되는 개도량으로서 에어플랩(20)의 개도량을 제어하고, 엔진 냉각수온이 설정된 제1기준냉각수온 미만이고 차속이 설정된 기준차속보다 높으면 정차구간의 보행자 유무를 기반으로 구축된 맵테이블에 의해 결정되는 개도량으로서 에어플랩(20)의 개도량을 제어한다.
여기서, 상기 제1기준냉각수온은 엔진의 냉각이 필요한 것으로 판단되는 냉각수온 값이고, 상기 기준차속은 정차하기 직전의 차속인 것으로 판단되는 속도 값이다.
그리고, 전자제어부(30)는 차량이 정차구간에 미진입한 것으로 판단되면, 시내구간 진입 여부에 따라 에어플랩 개도량을 결정한다.
즉, 전자제어부(30)는 차량이 정차구간에 미진입한 경우에는 차량 위치 정보 및 데이터저장부(12)의 지도정보로부터 차량의 시내구간 진입 여부를 판단하고, 시내구간 진입 여부를 기반으로 구축된 맵테이블에 의해 결정되는 개도량으로서 에어플랩(20)의 개도량을 제어한다.
또한, 상기 전자제어부(30)는 엔진 보호를 위한 안전 모드를 구축하기 위하여, 엔진 냉각수온 정보를 기반으로 엔진 과열 여부 및 에어플랩의 개도량 조절 불가 여부를 판단하며, 엔진 냉각수온이 설정된 제2기준냉각수온 이상이면 차량의 정차구간 진입 여부에 상관없이 무조건 개도량을 100%로 제어하여 에어플랩(20)을 완전 개방(full open) 상태가 되게 한다.
다시 말해, 전자제어부(30)는 엔진 냉각수온이 상기 제1기준냉각수온보다 높고 엔진 과열 상태로 판단되는 제2기준냉각수온 이상이면 다른 모든 조건 및 변수에 우선하여 에어플랩(20)의 개도량을 100%로 제어하며, 엔진 냉각수온이 제2기준냉각수온보다 일정치 이상 더 작은 온도값으로 하강될 때까지 에어플랩(20)을 완전 개방된 상태로 유지시킨다.
아울러, 외기온도가 낮은 동절기에는 신속한 엔진 웜업(Warm-up)이 요구되므로, 상기 전자제어부(30)는 외기온도가 설정된 기준외기온 이하이고 엔진 흡기온도가 설정된 기준흡기온 이하이고 엔진 냉각수온이 설정된 제3기준냉각수온 이하이면, 차량의 정차구간 진입 여부에 상관없이 개도량을 0%로 제어하여 에어플랩(20)을 완전 폐쇄(full close) 상태가 되게 함으로써 엔진룸의 공기 출입을 차단시킨다.
여기서, 상기 제3기준냉각수온은 제1기준냉각수온보다 낮고 엔진 웜업(Warm-up)이 요구되는 냉각수온 값으로서 설정된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
11 : 지피에스 수신기
12 : 데이터저장부
13 : 촬영수단
14 : 냉각수온검출부
15 : 차속검출부
16 : 흡기온검출부
17 : 외기온검출부
20 : 에어플랩
21 : 액추에이터
30 : 전자제어부

Claims (7)

  1. GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하는 지피에스 수신기;
    차량의 설정된 주행 경로에 따라 정해진 정차구간의 지도 정보가 저장된 데이터저장부;
    상기 GPS 신호로부터 검출한 차량 위치 정보 및 상기 데이터저장부의 지도 정보로부터 차량의 정차구간 진입 여부를 판단하고, 차량의 정차구간 진입여부에 따라 설정된 개도량을 고려하여 에어플랩의 개도량을 제어하는 전자제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 상용버스의 에어플랩 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    차량 정차구간의 보행자 유무에 대한 영상 정보를 제공하는 촬영수단을 포함하며, 상기 전자제어부는 상기 촬영수단의 영상 정보로부터 검출한 보행자 유무에 따라 설정된 개도량을 고려하여 에어플랩의 개도량을 제어하는 것을 특징으로 하는 상용버스의 에어플랩 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전자제어부는 차량이 정차구간에 진입한 것으로 판단되면, 에어플랩의 개도량을 결정하는 변수의 우선순위가 엔진 냉각수온, 차속, 및 정차구간의 보행자 유무의 순서로 정해지는 것을 특징으로 하는 상용버스의 에어플랩 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터저장부에는 정차구간의 지도정보와 더불어 시내구간의 지도정보가 저장되어 있고, 상기 전자제어부는 차량 위치 정보 및 상기 데이터저장부의 지도정보로부터 차량의 시내구간 진입 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 상용버스의 에어플랩 제어 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전자제어부는 차량이 정차구간에 미진입한 것으로 판단되면, 시내구간 진입 여부를 기반으로 구축된 맵테이블에 의해 결정되는 개도량으로서 에어플랩의 개도량을 제어하는 것을 특징으로 하는 상용버스의 에어플랩 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자제어부는, 엔진 냉각수온이, 엔진이 과열된 것으로 판단되고 제1기준냉각수온보다 높은 제2기준냉각수온 이상이면, 에어플랩의 개도량을 완전 개방 상태로 제어하는 것을 특징으로 하는 상용버스의 에어플랩 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자제어부는 외기온도가 설정된 기준외기온 이하이고, 엔진 흡기온도가 설정된 기준흡기온 이하이고, 엔진 냉각수온이 설정된 제3기준냉각수온 이하이면, 에어플랩의 개도량을 완전 폐쇄 상태로 제어하는 것을 특징으로 하는 상용버스의 에어플랩 제어 장치.
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