KR102463444B1

KR102463444B1 - 가변형 스노클 시스템의 제어방법 및 차량

Info

Publication number: KR102463444B1
Application number: KR1020160168529A
Authority: KR
Inventors: 최승호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2022-11-04
Also published as: KR20180067119A

Abstract

본 발명의 차량에 구비된 가변형 스노클 시스템은 차량의 엔진 흡기계로 공급되는 공기유량을 조절하는 가변도어(50)가 구비된 스노클(30-1), 출력신호로 가변도어(50)의 전자석(51)에 공급되는 전류 세기를 조절하여 열림을 제어하는 컨트롤러(60), 흡기부압과 차속, 노면구배, 먼지 오염도, 운전자 스위치 조작여부에 대한 가변도어(50)의 열림을 각각 매칭시킨 가변도어 제어 맵(70)을 포함하고, 상기 컨트롤러(60)가 가변도어 제어 맵(70)과 함께 엔진 ECU(90) 및 GPS(Global Positioning System)의 정보를 수신하는 네비게이션(100)에 연계되어 중간 개방(20~50%(OPEN))과 완전하게 열리는 최대 개방(100%(FULL OPEN))의 개방동작으로 가변도어(50)의 열림을 제어함으로써 외기도입에 따른 흡기부압을 저감하고, 특히 가변도어(50)의 개방으로 스노클(30-1)을 통한 공기도입 시 엔진 흡기계의 흡기부압을 저감함으로써 연비 개선과 함께 NVH 향상에 따른 상품성 향상도 가능한 특징을 갖는다.

Description

가변형 스노클 시스템의 제어방법 및 차량{Method for Control Variable Snokle System and Vehicle thereby}

본 발명은 차량의 스노클 시스템에 관한 것으로, 특히 차량 위치정보를 이용한 제어방법으로 덕트(duct)로 유입되는 공기유량제어가 구현되는 가변형 스노클 시스템을 적용한 차량에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 구비된 스노클(snokle)은 에어 클리너로 이어진 덕트(duct)를 포함하여 엔진 흡기계(intake system)로 대기의 공급을 유도하면서 순간적인 엔진 과열 현상도 방지하여 준다.

특히 트럭과 같은 상용차량용 스노클은 운전석을 이루는 캐빈(Cabin)부위로 덕트를 높게 설치됨으로써 HSD(High Snokle Duct)로 불린다.

따라서 상기 HSD는 대기를 유입하는 흡입구가 상대적으로 높게 위치됨으로써 먼지가 많은 공사장이나 빗길 주행 시 차량의 타이어에서 발생되는 먼지 및 물방울의 영향이 적은 상단의 깨끗한 공기 흡입으로 외기 도입 시 먼지 및 수분 유입 차단 성능이 뛰어난 장점을 구현할 수 있다.

국내 공개특허공보 제10-2008-0063411호(2008.07.03.)

하지만 상기 HSD는 먼지가 적은 공사장 이외의 지역에서는 그 효용성이 극히 낮고, 긴 덕트 길이로 인한 공기의 관로 마찰이 흡기부압을 과다하게 형성하며, 공기가 통과되는 과정에서 기류음을 발생시키고, 특히 긴 길이의 덕트로 인한 강성확보 취약과 주변 부품간의 간섭으로 인한 형상 복잡화로 기류음 발생에 취약할 뿐만 아니라 캐빈의 운전석 후방(탑승자의 머리높이)에 위치함으로써 소음 발생으로 인한 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 저하 및 상품성 저하를 가져올 수밖에 없다.

더구나 상기 HSD는 공기 흡입을 도어가 고정형으로 구비됨으로써 공사장과 빗길 주행 등 먼지오염도가 상대적으로 높은 도로 조행 조건이더라도 항시 개방된 상태로 유지되고 있다. 그 결과 상기 HSD는 긴 덕트 길이로 인한 고질적인 흡기부압 과다 및 이에 의한 연비열세 및 흡기부밍 발생을 해소하기에 어려움이 있는 근본적인 한계성을 가질 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 GPS(Global Positioning System)에서 제공된 지표면의 고도차 정보 및 도로 정보로 파악된 자차 위치정보에 기반 하여 스노클로 유입되는 공기유량(대기)을 제어해줌으로써 외기도입에 따른 흡기부압을 저감하고, 특히 가변도어의 개방으로 스노클을 통한 공기도입 시 엔진 흡기계의 흡기부압을 저감함으로써 연비 개선과 함께 NVH 향상에 따른 상품성 향상도 가능한 가변형 스노클 시스템의 제어방법 및 차량의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가변형 스노클 시스템은 차량의 엔진 흡기계로 공급되는 공기가 들어오는 가변도어 흡입구를 형성하고, 공기유량의 조절을 위해 상기 가변도어 흡입구의 열림 정도를 조절하는 가변도어와 먼지 농도를 검출하는 먼지 센서가 구비된 스노클; 상기 엔진 흡기계의 흡기부압, 상기 차량의 차속, GPS의 정보로 산출된 도로 노면구배, 먼지 오염도, 운전자 스위치 조작을 확인하고, 상기 가변도어의 열림 시 상기 가변도어의 열림 정도를 제어단계로 구분하는 컨트롤러; 상기 가변도어의 상기 제어단계가 상기 흡기부압의 설정 영역과 상기 차속의 설정 영역, 상기 노면구배의 설정 영역, 상기 오염도의 설정 영역 및 상기 운전자 스위치 조작의 설정 영역에 각각 매칭된 가변도어 제어 맵이 포함된 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 스노클은 상기 가변도어 흡입구의 위쪽으로 상기 공기가 들어오는 상시 개방 흡입구를 더 형성하고, 상기 상시 개방 흡입구의 위쪽으로 상기 먼지 센서가 구비된다.

바람직한 실시예로서, 상기 가변도어는 상기 컨트롤러의 제어로 공급되는 전류로 전자기력이 발생되는 전자석, 상기 전자석에 고정된 이중 스프링, 상기 전자석과 상기 이중 스프링을 수용하는 가이드 통로하우징, 상기 이중 스프링의 위치를 제한하는 클로즈 스토퍼, 상기 전자석의 이동은 검출하는 위치 센서로 구성된다.

바람직한 실시예로서, 상기 전자석은 상기 전자기력의 미 발생 시 상기 가변도어를 폐쇄하여 상기 공기유량의 공급을 차단하는 반면 상기 전자기력의 발생 시 상기 가변도어의 열림 정도를 조절하도록 상기 전자기력으로 잡아 당겨져 이동된다. 상기 이중 스프링은 상기 전자기력의 미 발생 시 최대로 인장되는 반면 상기 전자기력의 발생 시 최대로 압축된다. 상기 가이드 통로하우징은 상기 가변도어 흡입구에 설치되며, 상기 클로즈 스토퍼는 상기 전자석과 반대쪽에서 상기 가변도어 흡입구에 고정된 상태에서 상기 이중 스프링의 최대 인장 시 끝단을 구속하여 위치를 제한하고, 상기 위치 센서는 상기 전자석의 검출된 위치를 상기 컨트롤러로 제공하여 준다.

바람직한 실시예로서, 상기 가변도어 제어 맵에서 상기 흡기부압은 0~400 mmAq을 설정 영역으로 하고, 상기 차속은 0~90Kph을 설정 영역으로 하며, 노면구배는 -10°의 내리막길과 +10°의 오르막길을 설정 영역으로 하고, 상기 먼지 오염도는 상기 먼지센서의 센서 ON 신호와 센서 OFF신호를 설정 영역으로 하며, 상기 운전자 스위치 조작은 운전자 스위치의 스위치 ON신호와 스위치 OFF신호를 설정 영역으로 하고, 상기 설정영역의 각각은 상기 가변도어의 상기 제어 단계를 개방폐쇄, 중간 개방, 최대 개방의 단계로 구분시켜준다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 엔진 흡기계로 공급되는 공기가 들어오는 상시 개방 흡입구의 아래쪽에 형성된 가변도어 흡입구의 열림 정도를 조절하는 가변도어가 구비된 스노클, 먼지 농도를 검출하도록 상기 상시 개방 흡입구쪽으로 상기 스노클에 구비된 먼지 센서, 엔진 흡기계의 흡기부압과 차속, GPS의 정보로 산출된 도로 노면구배, 먼지 오염도 및 운전자 스위치 조작을 확인하여 상기 가변도어의 열림 시 상기 가변도어의 열림 정도를 조절하는 컨트롤러, 상기 흡기부압과 상기 차속, 상기 노면구배, 상기 먼지 오염도, 상기 운전자 스위치 조작에 대해 상기 가변도어의 상기 열림 정도가 개방폐쇄, 중간 개방, 최대 개방의 제어단계로 구분된 가변도어 제어 맵으로 이루어진 가변형 스노클 시스템이 포함된 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 가변도어 제어 맵은 상기 흡기부압에 대한 0~400 mmAq의 설정 영역과 상기 가변도어에 대한 제어단계로 구축된 흡기부압 맵, 상기 차속에 대한 0~90Kph의 설정 영역과 상기 가변도어에 대한 제어단계로 구축된 차속 맵, 상기 노면구배에 대한 -10°~+10°의 설정 영역과 상기 가변도어의 제어단계로 구축된 노면구배 맵, 상기 먼지 오염도에 대한 센서 ON 신호와 센서 OFF신호의 설정 영역과 상기 가변도어의 제어단계로 구축된 오염도 맵, 상기 운전자 스위치 조작에 대한 스위치 ON신호와 스위치 OFF신호의 설정 영역과 상기 가변도어의 제어단계로 구축된 운전자 스위치 맵으로 구분된다.

바람직한 실시예로서, 상기 가변형 스노클 시스템은 운전석으로 이루는 캐빈(cabin)의 외부에서 엔진 흡기계로 이어지고, GPS를 연계시켜 주는 엔진 ECU(Electronic Control Unit)와 상호 통신한다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가변형 스노클 시스템 제어방법은 (A) 차량의 엔진 가동과 함께 활성화된 컨트롤러에 의해 엔진 흡기계로 공급되는 공기가 들어가는 가변도어로 공급되는 전류차단이 이루어지고, 상기 전류차단으로 상기 가변도어의 전자석에서 전자기력 발생이 끊겨 상기 가변도어의 완전 폐쇄로 상기 공기의 유입이 차단되는 단계; (B) 상기 엔진 흡기계의 흡기부압, 상기 차량의 차속, GPS의 정보로 산출된 도로의 노면구배, 먼지센서에서 측정된 먼지의 오염도, 운전자 스위치에서 검출된 운전자 스위치 조작을 확인하고, 상기 가변도어의 개방 조건이 판단되는 단계; (C) 상기 개방 조건의 판단으로 가변도어로 전류 공급이 이루어지고, 상기 전류공급으로 상기 가변도어의 전자석에서 발생된 전자기력으로 상기 가변도어가 열려 상기 공기의 유입이 이루어지는 단계;로 수행되는 것을 특징으로 하는 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 흡기부압의 조건 충족 시 상기 차속의 조건 충족이 판단되고, 상기 차속의 조건 충족 시 상기 노면 구배의 조건 충족이 판단되며, 상기 노면 구배의 조건 충족 시 상기 오염도의 조건 충족이 판단되고, 상기 오염도의 조건 충족 시 상기 운전자 스위치 조작의 조건 충족이 판단된다.

바람직한 실시예로서, 상기 흡기부압의 조건 충족은 도어개방 흡기부압보다 큰 값이 적용되고, 상기 차속의 조건 충족은 도어개방 차속보다 큰 값이 적용되며, 상기 노면 구배의 조건 충족은 도어개방 노면경사도보다 큰 노면경사도가 적용되고, 상기 오염도의 조건 충족은 상기 먼지센서의 먼지센서경고 미 발생이 적용되며, 상기 운전자 스위치 조작의 조건 충족은 상기 운전자 스위치에 의한 상기 가변도어의 운전자 가동의지 발생이 적용된다.

바람직한 실시예로서, 상기 도어개방 흡기부압보다 상기 흡기부압이 작고, 상기 도어개방 차속보다 상기 차속이 작으며, 상기 도어개방 노면경사도보다 상기 노면 구배가 작고, 상기 먼지센서의 센서 ON신호이며, 상기 운전자 스위치의 스위치 OFF 신호이면, 상기 완전 폐쇄가 유지된다.

바람직한 실시예로서, 상기 가변도어의 열림은 상기 흡기부압, 상기 차속, 상기 노면구배에 적용된 상기 가변도어의 20~50%(OPEN)열림의 중간 개방과 100%(FULL OPEN)열림의 최대 개방, 상기 오염도와 상기 운전자 스위치 조작에 적용된 상기 가변도어의 100%(FULL OPEN)열림의 최대 개방으로 구분된다.

이러한 본 발명의 차량에 적용된 가변형 스노클 시스템은 GPS를 이용한 주행도로 정보반영으로 다음과 같은 작용 및 효과가 구현된다.

첫째, 엔진의 적정 흡기부압에 맞춰 스노클로 유입되는 공기유량이 제어됨으로써 스노클 작동 시 엔진 효율을 최적화 할 수 있다. 둘째, 엔진 효율을 최적화로 약 2~5%의 연비 개선이 달성된다. 셋째, GPS에 의한 자차위치확인으로 스노클의 동작이 주변 환경에 맞춰 최적화된다. 넷째, 스노클의 동작을 주변 환경에 맞춰 최적화함으로써 흡기부밍 최소화를 위해 구배 오르막에서 스노클을 최대개방하고 반면 평지노면에서 스노클 가변 개방할 수 있다. 다섯째, 먼지가 많은 공사구간에서 스노클을 폐쇄하여 덕트의 내부 청정도를 유지함으로써 오염물 퇴적으로 인한 공기유속저하와 에어클리너오염을 방지할 수 있다. 여섯째, 덕트와 에어클리너의 오염 방지로 연비악화를 예방할 수 있다. 일곱째, 흡기부압이 저감된 상태로 스노클 작동 이 이루어짐으로써 NVH 향상에 따른 상품성 향상도 이루어진다.

도 1은 본 발명에 따른 차량에 적용된 가변형 스노클 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가변형 스노클 시스템의 가변도어 구성도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 가변형 스노클 시스템의 가변도어제어 맵의 예이고, 도 5는 본 발명에 따른 가변형 스노클 시스템의 제어방법 순서도이며, 도 6은 본 발명에 따른 가변도어의 동작 상태이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1을 참조하면, 차량(1)은 캐빈(cabin)(1-1)으로 가변형 스노클 시스템(10)을 구비하고, 상기 가변형 스노클 시스템(10)은 대기를 유입하는 스노클 어셈블리(20), 주위공간의 먼지를 검출하는 먼지 센서(40), 스노클 어셈블리(20)로 유입되는 공기유량을 가변시키는 가변도어(50), 차량(1)의 주행제어와 함께 GPS(Global Positioning System)의 정보로 산출된 차량(1)이 주행하는 도로 구배를 제공받아 가변도어(50)의 열림 제어에 적용하는 컨트롤러(60), 운전자 조작으로 가변도어(50)의 작동 또는 중지를 선택하는 운전자 스위치(80)로 구성된다.

구체적으로 상기 스노클 어셈블리(20)는 스노클(30-1)과 에어 덕트(30-2)로 구성된다. 상기 스노클(30-1)은 상부 구간에 상시 개방 흡입구(31)를 형성하면서 하부 구간에 가변도어 흡입구(33)를 형성한다. 특히 상기 상시 개방 흡입구(31)는 먼지 제거용 필터를 구비할 수 있다. 상기 가변도어 흡입구(33)는 개구 엔드(33a)와 고정 엔드(33b)가 형성하는 개방공간으로 가변도어(50)를 결합한다. 상기 에어 덕트(30-2)는 가변도어 흡입구(33)쪽에서 스노클(30-1)에 연결되어 개방 흡입구(31) 또는 개방 흡입구(31)와 가변도어 흡입구(33)로 유입된 공기유량을 흡기계로 보내준다. 그러므로 상기 에어 덕트(30-2)는 캐빈(1-1)의 밖에서 엔진 룸의 내부로 이어지는 경로를 갖는다.

구체적으로 상기 먼지 센서(40)는 상시 개방 흡입구(31)의 위쪽으로 결합되어 스노클(30-1)과 함께 구성되고, 스노클(30-1)의 주변 공간에 존재하는 먼지 농도등의 검출값 신호를 컨트롤러(60)로 전송한다. 이 경우 상기 먼지 센서(40)는 단순히 센서 ON신호를 오염상태로 하고 센서 OFF 신호를 미 오염상태로 생성하여 제공할 수 있다.

구체적으로 상기 가변도어(50)는 가변도어 흡입구(33)에 결합되어 스노클(30-1)과 함께 구성되고, 전자석의 전자기력으로 닫힘(CLOSE)과 열림(OPEN) 동작을 구현한다. 이를 위해 상기 가변도어(50)는 한쪽 끝부위를 가변도어 흡입구(33)의 고정 엔드(33b)에 고정시킨 엔드 고정단으로 하고 반대쪽 끝부위를 엔드 자유단으로 함으로써 닫힘(CLOSE) 시 엔드 자유단이 가변도어 흡입구(33)의 개구 엔드(33a)에 밀착된다. 그러므로 가변도어(50)의 닫힘(CLOSE)과 열림(OPEN)의 스트로크가 가변도어 흡입구(33)의 고정 엔드(33b)와 개구 엔드(33a)의 크기로 설정된다.

구체적으로 상기 컨트롤러(60)는 먼지 센서(40), 가변도어(50), 가변도어 제어 맵(70), 운전자 중지 스위치(80), 엔진 ECU(Electronic Control Unit)(90), 네비게이션(100)에 각각 연계되거나 또는 선택적으로 연계된다.

일례로, 상기 컨트롤러(60)는 먼지 센서(40)의 검출 정보와 엔진 ECU(90)의 엔진 정보 및 네비게이션(100)의 GPS 정보와 운전자 중지 스위치(80)의 온/오프 신호(On/Off)를 고려하고, 이들의 조합 정보 또는 선택정보를 가변도어 제어 맵(70)에 구축된 맵핑 테이블과 매칭시켜 가변도어(50)의 개폐 정도를 제어한다. 그러므로 상기 컨트롤러(60)는 가변도어 제어 맵(70)을 포함하고, 가변형 스노클 시스템(10)에 특화된 마이컴(Micom)으로 구성된다.

일례로, 상기 운전자 중지 스위치(80)는 차량(1)의 운전석에 푸시 버튼 스위치나 다이얼 스위치로 구성되고, 운전자의 조작에 의한 온 신호(ON signal)와 오프 신호(OFF signal)를 컨트롤러(60) 또는 엔진 ECU(90)로 전송한다. 상기 엔진 ECU(90)는 흡기계 및 가변형 스노클 시스템(10)의 흡기부압, 차량(1)의 차속, 엔진의 구종에 따른 엔진검출 데이터 등을 차량 입력 데이터로 처리하고, 네비게이션(100)의 GPS 정보를 차량 위치 데이터로 처리한다. 상기 네비게이션(100)은 GPS 정보를 검출해 엔진 ECU(90)로 제공하거나 컨트롤러(60)로 제공하며, 통상의 네비게이션과 동일하다.

도 2를 참조하면, 상기 가변도어(50)는 전자석(51), 가이드 통로하우징(53), 이중 스프링(55), 클로즈 스토퍼(57), 위치 센서(59)를 포함한다.

상기 전자석(51)은 고정부와 이동부로 구성되고, 컨트롤러(60)의 제어로 공급된 전류로 고정부와 이동부 간 전자기력을 형성함으로써 이동부가 고정부쪽으로 당겨져 가변도어(50)가 닫힘(CLOSE)에서 열림(OPEN)으로 전환되어 스노클(30-1)의 가변도어 흡입구(33)를 개방시켜 준다. 이 경우 상기 전자석(51)의 전자기력 세기는 가변도어(50)의 열림 스트로크(OPEN stroke)를 결정한다. 그러므로 상기 전자석(51)의 이동부는 전자 밸브에서 전자기력으로 이동하는 플런저(plunger)와 동일하다.

상기 가이드 통로하우징(53)은 전자석(51)과 이중 스프링(55)이 내부로 수용되는 공간을 제공하고, 스노클(30-1)은 가변도어 흡입구(33)에 결합되어 가변도어(50)를 스노클(30-1)과 일체화시켜 준다. 특히 상기 가이드 통로하우징(53)은 전자석(51)의 동작 시 이동부의 이동을 안내하는 가이드 채널을 제외한 전 구간이 개방된 구조로 이루어짐으로써 전자석(51)의 닫힘(CLOSE) 시 이동부로 스노클(30-1)의 가변도어 흡입구(33)가 닫혀져 외부 공기의 유입을 차단할 수 있다.

상기 이중 스프링(55)은 소직경의 메인 스프링(55-1)과 대직경의 서브 스프링(55-2)으로 구성되고, 상기 메인 스프링(55-1)은 가이드 통로하우징(53)으로 수용되어 전자석(51)의 고정부에 고정된 상태에서 서브 스프링(55-2)과 연결되고, 상기 서브 스프링(55-2)은 전자석(51)의 이동부와 함께 이동되면서 메인 스프링(55-1)의 길이 변화를 조절하여 준다. 하지만 상기 이중 스프링(55)은 전자석(51)의 닫힘(CLOSE) 시 이동부와 함께 전방 이동되어 최대로 인장되고 반면 열림(OPEN) 시 이동부와 함께 후방 이동되어 최대로 압축되는 1개의 코일 스프링이나 판 스프링으로 구성될 수 있다.

상기 클로즈 스토퍼(57)는 전자석(51)의 닫힘(CLOSE) 시 이중 스프링(55)의 끝단과 접촉됨으로써 이중 스프링(55)의 인장 길이를 제한하여 준다. 즉, 이중 스프링(55)의 메인 스프링(55-1)이 인장길이가 스노클(30-1)의 가변도어 흡입구(33)의 크기에 맞춰지도록 메인 스프링(55-1)을 구속하여 준다. 이를 위해 상기 클로즈 스토퍼(57)는 가변도어 흡입구(33)의 고정 엔드(33b)에 대향된 개구 엔드(33a)에 고정됨으로써 스노클(30-1)과 일체화된다. 특히 상기 클로즈 스토퍼(57)는 환형 링 구조로 이루어져 이중 스프링(55)(예, 메인 스프링(55-1))의 한쪽 끝단부위를 지지한다.

상기 위치 센서(59)는 가이드 통로하우징(53)을 이용하여 전자석(51)쪽으로 위치되고, 상기 전자석(51)의 동작에 따른 이동부 또는 이중 스프링(55)의 이동 위치를 검출하여 가변도어 흡입구(33)에 대한 가변도어(50)의 개폐정도(즉, 열림(OPEN)의 스트로크)를 제어한다. 그러므로 상기 위치 센서(59)의 검출 신호는 컨트롤러(60)로 전송된다.

도 3과 도 4를 참조하면, 상기 가변도어 제어 맵(70)은 흡기부압 맵(70-1), 차속 맵(70-2), 노면구배 맵(70-3), 오염도 맵(70-4), 운전자 스위치 맵(70-5)으로 구성된다. 이 경우 가변도어(50)의 0%(닫힘(FULL CLOSE))은 전원 OFF이고 100%(열림(FULL OPEN))은 전원 ON으로 설명된다.

도 3의 흡기부압 맵(70-1)은 스노클 어셈블리(20)의 에어 덕트(30-2)(또는 스노클(30-1))에 걸리는 엔진 흡기계의 흡기 부압을 적용하고, 상기 흡기 부압은 엔진 흡기계에 설치된 부압센서(예, 유량센서, 압력센서 등)로 검출되어 0~400 mmAq에서 50mmAq로 구분됨으로써 가변도어(50)의 0%(닫힘(FULL CLOSE))~100%(열림(FULL OPEN))에 대응된다. 일례로, 0mmAq, 50mmAq, 100mmAq, 150mmAq, 200mmAq의 각각은 0%(닫힘(FULL CLOSE))에 매칭되고, 250mmAq은 25%(열림(OPEN))에 매칭되며, 300mmAq은 50%(열림(OPEN))에 매칭되고, 350mmAq과 400mmAq은 100%(열림(FULL OPEN))에 매칭된다. 이 경우 흡기부압은 엔진 ECU(90)에서 제공된다.

도 3의 차속 맵(70-2)은 차량(1)의 차속으로서, 0~90Kph로 구분되어 가변도어(50)의 0%(닫힘(FULL CLOSE))~100%(열림(FULL OPEN))에 대응된다. 일례로, 0Kph, 3Kph, 5Kph, 10Kph의 각각은 0%(닫힘(FULL CLOSE))에 매칭되고, 20Kph는 20%(열림(OPEN))에 매칭되며, 30Kph는 30%(열림(OPEN))에 매칭되고, 50Kph, 70Kph, 90Kph의 각각은 100%(열림(FULL OPEN))에 매칭된다. 이 경우 차속은 엔진 ECU(90)에서 제공된다.

도 4의 노면구배 맵(70-3)은 노면 경사로서, 노면 경사 0°를 기준으로 하여 -10°의 내리막길과 +10°의 오르막길로 구분되어 가변도어(50)의 0%(닫힘(FULL CLOSE))~100%(열림(FULL OPEN))에 대응된다. 일례로, -10°의 내리막길과 +1°의 오르막길의 각각은 0%(닫힘(FULL CLOSE))에 매칭되고, +3°의 오르막길은 35%(열림(OPEN))에 매칭되며, +5°의 오르막길은 50%(열림(OPEN))에 매칭되고, +10°의 오르막길은 100%(열림(FULL OPEN))에 매칭된다. 이로부터 -10°~ +10°의 노면구배를 산출하고, 특히 -5°~ +5°의 노면구배는 보간법에 의한 비례식을 적용하여 산출된다. 이 경우 노면구배는 엔진 ECU(90)에서 제공된다.

일례로 도로 구배의 계산식은 다음과 같다.

노면 구배도(Gradient Rate) =(이전 고도(Hight Old)- 현재고도(Hight Now))/ 거리(Distance) - 식 1

거리(Distance) = (현재 차속(Velocity Now) - 이전 차속(Velocity Old))/ (이전 시간(Time Old) - 현재 시간(Time Now)) - 식 2

식 2는 주행 가속도(Acceleration)는 적분값으로 0(영)에 수렴하므로 하기 식 3로부터 구해진다.

거리(Distance) = (차속(Velocity) + 시간(Time)) + 주행 가속도(Acceleration) x 시간(Time)²) - 식 3

여기서 고도(이전 고도(Hight Old), 현재고도(Hight Now)))는 네비게이션(100)의 GPS 정보로 취득하고, 시간(Time)은 엔진 ECU(90)의 정보로 취득한다.

도 4의 오염도 맵(70-4)은 먼지검출 유무로서, 먼지센서(40)의 센서 ON신호와 센서 OFF신호를 기준으로 하여 센서 ON신호를 가변도어(50)의 0%(닫힘(FULL CLOSE))제어로 센서 OFF 신호를 가변도어(50)의 100%(열림(FULL OPEN))제어로 구분된다. 이 경우 먼지센서(40)의 센서 ON신호와 센서 OFF신호는 먼지센서(40) 또는 엔진 ECU(90)에서 컨트롤러(60)로 제공된다.

도 4의 운전자 스위치 맵(70-5)은 운전자 조작여부로서, 운전자 중지 스위치(80)의 스위치 ON신호와 스위치 OFF신호를 기준으로 하여 스위치 ON신호를 가변도어(50)의 0%(닫힘(FULL CLOSE))제어로 스위치 OFF 신호를 가변도어(50)의 100%(열림(FULL OPEN))제어로 구분된다. 이 경우 운전자 스위치(80)의 스위치 ON신호와 스위치 OFF신호는 운전자의 가변도어(50) 사용에 대한 의지로서 운전자 스위치(80)에서 컨트롤러(60) 또는 엔진 ECU(90)로 제공된다. 일례로, 운전자에 의한 운전자 스위치(80)의 스위치 OFF신호 발생은 강설, 강우, 낙엽과 같은 오염물이 차량(1)으로 비산되는 경우이고, 이 이외에는 운전자 스위치(80)의 스위치 ON신호 발생이 이루어진다. 그러므로 상기 운전자 스위치(80)는 상시 스위치 ON신호 발생 상태로 유지될 수 있다.

한편 도 5는 가변형 스노클 시스템 제어방법 순서도로서, 상기 가변형 스노클 시스템 제어방법은 지표면의 고도차 정보가 에니게이션(100)의 GPS 맵 기반으로 차량(1)의 현재 위치정보를 획득되고, 주행도로정보(도로의 경사도)와 함께 엔진 ECU(90)의 차속과 흡기부압을 적용하여 가변도어(50)의 개방동작을 제어함으로써 스노클(30-1)에 형성된 가변도어 흡입구(33)의 열림 최적화로 연비 최적화를 구현함에 그 특징이 있다.

이를 위해 상기 가변형 스노클 시스템 제어방법은 오르막 구간 주행 시에서는 도로 경사도와 흡기부압을 이용한 가변도어 흡입구(33)의 최대 열림제어로 흡기유량을 최대한 확보하면서 흡기부압을 최소화 한다. 공사구간의 오염도가 큰 노면 주행 시에서는 먼지센서(40)의 신호와 흡기부압을 이용한 가변도어 흡입구(33)의 폐쇄유지제어로 스노클(30-1)과 에어 덕트(30-2)의 내부 청정도를 유지하고, 이로부터 오염물 퇴적으로 인한 공기유속저하 및 에어클리너 필터 오염을 방지하면서 연비악화를 방지한다. 평지구간에서는 차속과 도로경사도를 이용한 가변도어 흡입구(33)의 최적 열림제어로 흡기부압의 최적화를 구현한다. 관련센서 에러모드(Failure Mode)에서는 흡기부압과 먼지센서(40)의 신호 및 차속을 이용한 가변도어 흡입구(33)의 폐쇄유지제어로 스노클(30-1)과 에어 덕트(30-2)의 내부로 이물질 혼입을 단절한다. 정자.시동OFF/강설 및 강우 모드에서는 차속과 전원 및 운전자 스위치(80)의 조작 신호를 이용한 가변도어 흡입구(33)의 폐쇄유지제어로 스노클(30-1)과 에어 덕트(30-2)의 내부로 이물질 혼입을 단절한다.

이하 가변형 스노클 시스템 제어방법을 도 6을 참조로 상세히 설명한다. 이하 제어 주체는 컨트롤러(60)이고, 제어 대상은 가변도어(50)이다. 이 경우 컨트롤러(60)는 엔진 ECU(90)로 대체될 수 있다.

컨트롤러(60)는 차량(1)의 엔진 가동과 함께 활성화된다. S10은 컨트롤러(60)의 활성화단계로서, 상기 컨트롤러(60)의 활성화는 먼지센서(40)와 운전자 스위치(80)의 신호 수신 상태와 가변도어(50)에 대한 제어 신호 출력 상태 확립 및 가변도어 제어 맵(70)과 엔진 ECU(90) 및 네비게이션(100)에 대한 통신 연결을 의미한다.

컨트롤러(60)는 활성화 후 S20과 같이 가변도어(50)의 전자석(51)으로 공급되는 전류를 차단하여 전자기력이 미 발생되는 차단동작으로 제어 하고, S30 내지 S70과 같이 여러 검출 값이 이용된 도어개방 조건 확인 동작을 한 다음, S80과 같이 가변도어(50)의 전자석(51)으로 공급되는 전류 세기 조절로 크기가 다른 전자기력을 발생시켜 가변도어(50)가 개방폐쇄에서 중간정도 열리는 중간 개방(20~50%(OPEN))과 완전하게 열리는 최대 개방(100%(FULL OPEN))의 개방동작으로 제어 한다. 이 경우 상기 컨트롤러(60)는 가변도어 제어 맵(70)과 연계되어 흡기부압 맵(70-1), 차속 맵(70-2), 노면구배 맵(70-3), 오염도 맵(70-4), 운전자 스위치 맵(70-5)으로부터 해당 데이터를 제공받는다. 그러므로 상기 중간 개방(20~50%(OPEN))은 차속 맵(70-2)의 경우 20%(OPEN)과 30%(OPEN)로 제어되고, 노면구배 맵(70-3)의 경우 35%(OPEN)과 50%(OPEN)로 제어되며, 오염도 맵(70-4)의 경우 25%(OPEN)와 50%(OPEN)로 제어된다. 하지만 상기 중간 개방(20~50%(OPEN))의 단계는 필요에 따라 다르게 설정될 수 있다.

S20에서 컨트롤러(60)의 차단동작은 도 6을 참조하면, 가변도어(50)는 컨트롤러(60)에 의해 전류가 차단됨으로써 전자석(51)은 비 활성화된다. 그러면 전자석(51)의 전자기력을 발생하지 못함으로써 이중스프링(55)은 ①의 최대인장상태(즉, 메인 스프링(55-1) 및 서브 스프링(55-2)의 최대 인장)로 된다. 그 결과 가변도어(50)는 0%(FULL CLOSED) 열림으로 가변도어 흡입구(33)를 막아줌으로써 스노클(30-1)로 외부 공기가 도입되지 않는다.

S30 내지 S70에 따른 도어개방 조건 확인을 위한 컨트롤러(60)의 동작은 하기와 같다.

S30은 컨트롤러(60)에 의해 차량(1)의 흡기부압이 판단되는 단계이다. 이 단계에서 상기 흡기부압은 주행도로의 경사와 도로 오염정도에 따라 달라지므로 차량(1)의 오르막길 주행과 오염 도로 주행 여부 판단에 적용된다.

이를 위해 상기 컨트롤러(60)는 하기의 흡기부압 판단식을 적용하며, 검출된 흡기부압 값을 가변도어 제어 맵(70)의 흡기부압 맵(70-1)과 매칭시켜 판단한다.

흡기부압 판단식 : 흡기부압 > Ref 1

여기서 상기 "흡기부압"은 컨트롤러(60)가 엔진 ECU(90)와 연계되어 확인한 검출 흡기부압이고, "Ref 1"은 도어개방 흡기부압이다. 일례로, 상기 도어개방 흡기부압은 흡기부압 맵(70-1)과 같이 0~400 mmAq의 영역을 50mmAq로 구분한 0mmAq, 50mmAq, 100mmAq, 150mmAq, 200mmAq, 250mmAq, 350mmAq, 400mmAq 일 때 가변도어(50)를 0%(FULL CLOSE)상태로 유지하는 200mmAq로 설정된다. 하지만 상기 200mmAq는 필요시 변경될 수 있다. 상기 ">"은 두 값의 크기를 나타내는 부등호로서, "흡기부압 > Ref 1"은 "흡기부압"이 "Ref 1"보다 큰 값임을 의미한다.

그 결과 상기 컨트롤러(60)는 현재 검출된 흡기부압이 190mmAq인 경우 200mmAq의 Ref 1보다 작은 값이므로 S20으로 피드백되어 차단동작을 유지하고, 현재 검출된 흡기부압이 250mmAq인 경우 200mmAq의 Ref 1보다 큰 값이므로 S40의 차속판단 단계로 진행한다.

S40은 컨트롤러(60)에 의해 차량(1)의 차속이 판단되는 단계이다. 이 단계에서 상기 차속은 차량(1)의 주행과 정지 여부 판단에 적용된다.

이를 위해 상기 컨트롤러(60)는 하기의 차량정차 판단식을 적용하며, 검출된 차속 값을 가변도어 제어 맵(70)의 차속 맵(70-2)과 매칭시켜 판단한다.

차량정차 판단식 : 차속 > Ref 2

여기서 상기 "차속"은 컨트롤러(60)가 엔진 ECU(90)와 연계되어 확인한 검출 차속이고, "Ref 2"는 도어개방 차속이다. 일례로, 상기 도어개방 차속은 차속 맵(70-2)과 같이 0~90Kph의 영역을 0Kph, 3Kph, 5Kph, 10Kph, 20Kph, 30Kph, 50Kph, 70Kph, 90Kph로 할 때 가변도어(50)를 0%(FULL CLOSE)상태로 유지하는 10Kph로 설정된다. 하지만 상기 10Kph는 필요시 변경될 수 있다. 상기 ">"은 두 값의 크기를 나타내는 부등호로서, "차속 > Ref 2"는 "차속"이 "Ref 2"보다 큰 값임을 의미한다.

그 결과 상기 컨트롤러(60)는 현재 검출된 차속이 9Kph인 경우 10Kph의 Ref 2보다 작은 값이므로 S20으로 피드백되어 차단동작을 유지하고, 현재 검출된 차속이 20Kph인 경우 10Kph의 Ref 2보다 큰 값이므로 S50의 노면경사도 판단 단계로 진행한다.

S50은 컨트롤러(60)에 의해 차량(1)이 주행하는 도로의 도로 구배가 판단되는 단계이다. 이 단계에서 상기 도로 구배는 차량(1)이 주행하는 도로의 오르막 노면 판단에 적용된다.

이를 위해 상기 컨트롤러(60)는 하기의 도로구배 판단식을 적용하며, 산출된 도로구배도 값을 가변도어 제어 맵(70)의 도로구배 맵(70-3)과 매칭시켜 판단한다.

도로구배 판단식 : 노면경사도 > Ref 3

여기서 상기 "노면경사도"는 컨트롤러(60)가 엔진 ECU(90) 및 네비게이션(100)과 연계되어 확인한 GPS 정보에 기반되어 산출한 노면경사도이고, "Ref 3"는 도어개방 노면경사도이다. 일례로, 상기 도어개방 노면경사도는 도로구배 맵(70-3)과 같이 -10°(내리막길)~ +10°(오르막길)의 영역을 -10°, -5°, -3°, -1°, 0°, +1°, +3°, +5°, +10°로 할 때 가변도어(50)를 0%(FULL CLOSE)상태로 유지하는 +1°로 설정된다. 하지만 상기 +1°는 필요시 변경될 수 있다. 상기 ">"은 두 값의 크기를 나타내는 부등호로서, "노면경사도 > Ref 3"은 "노면경사도"가 "Ref 3"보다 큰 값임을 의미한다.

그 결과 상기 컨트롤러(60)는 현재 산출된 노면경사도가 +0.7°인 경우 +1°의 Ref 3보다 작은 값이므로 S20으로 피드백되어 차단동작을 유지하고, 현재 산출된 노면경사도가 +3°인 경우 +1°의 Ref 3보다 큰 값이므로 S60의 공기오염도 판단 단계로 진행한다.

S60은 컨트롤러(60)에 의해 차량(1)이 주행하는 주변 환경의 먼지 농도가 판단되는 단계이다. 이 단계에서 상기 먼지 농도는 차량(1)의 주변 환경이 공사장인지 판단에 적용된다.

이를 위해 상기 컨트롤러(60)는 하기의 공기오염도 판단식을 적용하며, 검출된 오염농도 값을 가변도어 제어 맵(70)의 오염도 맵(70-4)과 매칭시켜 판단한다.

공기오염도 판단식 : 먼지센서경고 = Ref 4

여기서 상기 "먼지센서경고"는 컨트롤러(60)가 먼지센서(40) 또는 엔진 ECU(90)와 연계되어 확인한 정보이고, "Ref 4"는 오명도 맵(70-4)과 같이 가변도어(50)의 100%(열림(FULL OPEN))개방을 위한 먼지센서(40)의 센서 OFF 신호이다.

그 결과 상기 컨트롤러(60)는 먼지센서(40)의 센서 OFF 신호를 Ref 4로 받지 않으면 센서 ON 신호로 판단해 S20으로 피드백되어 차단동작을 유지하고, 먼지센서(40)의 센서 ON 신호를 Ref 4로 받으면 S70의 운전자 중지 판단 단계로 진행한다.

S70은 컨트롤러(60)에 의해 운전자의 가변도어(50)에 대한 작동여부가 판단되는 단계이다. 이 단계에서 운전자 조작은 운전자 중지 스위치(80)의 스위치 ON신호와 스위치 OFF신호로 구분된다.

이를 위해 상기 컨트롤러(60)는 하기의 운전자 조작 판단식을 적용하며, 운전자 스위치(80)의 스위치 ON 신호와 스위치 OFF 신호를 가변도어 제어 맵(70)의 운전자 스위치 맵(70-5)과 매칭시켜 판단한다.

운전자 조작 판단식 : 운전자 스위치 신호 = Ref 5

여기서 상기 "운전자 스위치 신호"는 컨트롤러(60)가 운전자 스위치(80) 또는 엔진 ECU(90)와 연계되어 확인한 정보이고, "Ref 5"는 운전자 스위치 맵(70-5)과 같이 가변도어(50)의 100%(열림(FULL OPEN))개방을 위한 운전자 스위치(80)의 스위치 ON 신호이다.

그 결과 상기 컨트롤러(60)는 운전자 스위치(80)의 스위치 ON 신호를 Ref 5로 받지 않으면 스위치 OFF 신호로 판단해 S20으로 피드백되어 차단동작을 유지하고, 운전자 스위치(80)의 스위치 ON 신호를 Ref 5로 받으면 S80의 개방동작 단계로 진행한다.

S80에서 컨트롤러(60)의 개방동작은 도 6을 참조하면, 가변도어(50)는 컨트롤러(60)에 의해 전류가 공급됨으로써 전자석(51)의 활성화로 전자기력이 발생된다. 이때 컨트롤러(60)는 전류세기로 전자기력의 세기를 조절함으로써 가변도어(50)를 중간 개방(20~50%(OPEN))과 최대 개방(100%(FULL OPEN))으로 단계별 제어한다.

일례로, 상기 중간 개방(20~50%(OPEN))에서는 전자석(51)의 중간 전자기력 세기로 이중스프링(55)이 ②의 중간압축상태(즉, 메인 스프링(55-1) 및 서브 스프링(55-2)의 중간 압축)로 됨으로써 가변도어(50)가 20~50%(OPEN) 열림으로 전환된다. 그러므로 스노클(30-1)은 20~50%(OPEN)로 개방된 가변도어 흡입구(33)를 통해 외부 공기를 도입할 수 있다. 상기 최대 개방(100%(FULL OPEN))에서는 전자석(51)의 최대 전자기력 세기로 이중스프링(55)이 ③의 최대압축상태(즉, 메인 스프링(55-1) 및 서브 스프링(55-2)의 최대 압축)로 됨으로써 가변도어(50)가 100%(OPEN) 열림으로 전환된다. 그러므로 스노클(30-1)은 100%(FULL OPEN)로 개방된 가변도어 흡입구(33)를 통해 외부 공기를 다량으로 도입할 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량에 구비된 가변형 스노클 시스템은 차량의 엔진 흡기계로 공급되는 공기유량을 조절하는 가변도어(50)가 구비된 스노클(30-1), 출력신호로 가변도어(50)의 전자석(51)에 공급되는 전류 세기를 조절하여 열림을 제어하는 컨트롤러(60), 흡기부압과 차속, 노면구배, 먼지 오염도, 운전자 스위치 조작여부에 대한 가변도어(50)의 열림을 각각 매칭시킨 가변도어 제어 맵(70)을 포함하고, 상기 컨트롤러(60)가 가변도어 제어 맵(70)과 함께 엔진 ECU(90) 및 GPS(Global Positioning System)의 정보를 수신하는 네비게이션(100)에 연계되어 중간 개방(20~50%(OPEN))과 완전하게 열리는 최대 개방(100%(FULL OPEN))의 개방동작으로 가변도어(50)의 열림을 제어함으로써 외기도입에 따른 흡기부압을 저감하고, 특히 가변도어(50)의 개방으로 스노클(30-1)을 통한 공기도입 시 엔진 흡기계의 흡기부압을 저감함으로써 연비 개선과 함께 NVH 향상에 따른 상품성 향상도 가능하다.

1 : 차량 1-1 : 캐빈(cabin)
10 : 가변형 스노클 시스템
20 : 스노클 어셈블리 30-1 : 스노클
30-2 : 에어 덕트 31 : 상시 개방 흡입구
33 : 가변도어 흡입구 33a : 개구 엔드
33b : 고정 엔드 40 : 먼지 센서
50 : 가변도어 51 : 전자석
53 : 가이드 통로하우징 55 : 이중 스프링
55-1 : 메인 스프링 55-2 : 서브 스프링
57 : 클로즈 스토퍼 59 : 위치 센서
60 : 컨트롤러 70 : 가변도어 제어 맵
70-1 : 흡기부압 맵 70-2 : 차속 맵
70-3 : 노면구배 맵 70-4 : 오염도 맵
70-5 : 운전자 스위치 맵
80 : 운전자 스위치 90 : 엔진 ECU(Electronic Control Unit)
100 : 네비게이션

Claims

차량의 엔진 흡기계로 공급되는 공기가 들어오는 가변도어 흡입구를 형성하고, 공기유량의 조절을 위해 상기 가변도어 흡입구의 열림 정도를 조절하는 가변도어와 먼지 농도를 검출하는 먼지 센서가 구비된 스노클;
상기 엔진 흡기계의 흡기부압, 상기 차량의 차속, GPS(Global Positioning System)의 정보로 산출된 도로 노면구배, 먼지 오염도, 운전자 스위치 조작을 확인하고, 상기 가변도어의 열림 시 상기 가변도어의 열림 정도를 조절하는 컨트롤러;가 포함되며,
상기 가변도어는 상기 컨트롤러의 제어로 공급되는 전류로 전자기력이 발생되는 전자석을 구비하고, 상기 전자석은 이중 스프링과 고정되며, 상기 전자석과 상기 이중 스프링은 가이드 통로하우징에 수용되고, 상기 가이드 통로하우징은 상기 가변도어 흡입구에 설치되며, 상기 이중 스프링은 클로즈 스토퍼로 최대 인장 위치가 제한되고, 상기 클로즈 스토퍼는 상기 전자석과 반대쪽에서 상기 가변도어 흡입구에 고정되고;
상기 이중 스프링의 메인 스프링은 상기 가이드 통로하우징으로 수용된 상태에서 전자석의 고정부에 고정되어 상기 클로즈 스토퍼로 구속됨으로써 인장길이가 상기 스노클의 상기 가변도어 흡입구의 크기에 맞춰지며, 상기 이중 스프링의 서브 스프링은 메인 스프링과 연결된 상태에서 전자석의 이동부와 함께 이동됨으로써 상기 메인 스프링의 길이 변화를 조절하는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 스노클은 상기 가변도어 흡입구의 위쪽으로 상기 공기가 들어오는 상시 개방 흡입구를 더 형성하고, 상기 상시 개방 흡입구의 위쪽으로 상기 먼지 센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 전자석은 상기 전자기력의 미 발생 시 상기 가변도어를 폐쇄하여 상기 공기유량의 공급을 차단하는 반면 상기 전자기력의 발생 시 상기 가변도어의 열림 정도를 조절하도록 상기 전자기력으로 잡아 당겨져 이동되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템.
청구항 3에 있어서, 상기 이중 스프링은 상기 전자기력의 미 발생 시 최대로 인장되는 반면 상기 전자기력의 발생 시 최대로 압축되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템.
삭제
청구항 3에 있어서, 상기 전자석의 이동은 위치 센서로 검출되어 상기 컨트롤러로 제공되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 흡기부압은 0~400 mmAq을 설정 영역으로 하고, 상기 차속은 0~90Kph을 설정 영역으로 하며, 노면구배는 -10°의 내리막길과 +10°의 오르막길을 설정 영역으로 하고, 상기 먼지 오염도는 상기 먼지센서의 센서 ON 신호와 센서 OFF신호를 설정 영역으로 하며, 상기 운전자 스위치 조작은 운전자 스위치의 스위치 ON신호와 스위치 OFF신호를 설정 영역으로 하고, 상기 설정영역의 각각은 상기 가변도어의 열림 정도를 개방폐쇄, 중간 개방, 최대 개방의 제어단계로 구분시켜주는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템.
청구항 7에 있어서, 상기 흡기부압의 설정 영역과 상기 가변도어의 제어단계는 흡기부압 맵으로 구축되며, 상기 차속의 설정 영역과 상기 가변도어의 제어단계는 차속 맵으로 구축되고, 상기 노면구배의 설정 영역과 상기 가변도어의 제어단계는 노면구배 맵으로 구축되며, 상기 먼지 오염도의 설정 영역과 상기 가변도어의 제어단계는 오염도 맵으로 구축되며, 상기 운전자 스위치 조작의 설정 영역과 상기 가변도어의 제어단계는 운전자 스위치 맵으로 구축되고, 상기 흡기부압 맵과 상기 차속 맵, 상기 노면구배 맵, 상기 오염도 맵 및 상기 운전자 스위치 맵의 각각은 상기 컨트롤러와 연계되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템.
청구항 1 내지 4 및 청구항 6 내지 8 중 어느 한 항에 의한 가변형 스노클 시스템;
상기 가변형 스노클 시스템으로 GPS(Global Positioning System)를 연계시켜 주는 엔진 ECU(Electronic Control Unit);
가 포함된 것을 특징으로 하는 차량.
청구항 9에 있어서, 상기 가변형 스노클 시스템은 운전석으로 이루는 캐빈(cabin)의 외부에서 엔진 흡기계로 이어지는 것을 특징으로 하는 차량.
청구항 10에 있어서, 상기 가변형 스노클 시스템에는 상기 캐빈(Cabin)부위로 높게 설치된 에어 덕트로 HSD(High Snokle Duct)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량.
청구항 1 내지 4 및 청구항 6 내지 8 중 어느 한 항에 의한 가변형 스노클 시스템의 제어방법에 있어서,
(A) 차량의 엔진 가동과 함께 활성화된 컨트롤러에 의해 엔진 흡기계로 공급되는 공기가 들어가는 가변도어로 공급되는 전류차단이 이루어지고, 상기 전류차단으로 상기 가변도어의 전자석에서 전자기력 발생이 끊겨 상기 가변도어의 완전 폐쇄로 상기 공기의 유입이 차단되는 단계;
(B) 상기 엔진 흡기계의 흡기부압, 상기 차량의 차속, GPS(Global Positioning System)의 정보로 산출된 도로의 노면구배, 먼지센서에서 측정된 먼지의 오염도, 운전자 스위치에서 검출된 운전자 스위치 조작을 확인하고, 상기 가변도어의 개방 조건이 판단되는 단계;
(C) 상기 개방 조건의 판단으로 가변도어로 전류 공급이 이루어지고, 상기 전류공급으로 상기 가변도어의 전자석에서 발생된 전자기력으로 상기 가변도어가 열려 상기 공기의 유입이 이루어지는 단계;
로 수행되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템 제어방법.
청구항 12에 있어서, 상기 컨트롤러의 활성화는 상기 엔진을 제어하는 엔진 ECU(Electronic Control Unit)와 GPS(Global Positioning System)의 위치정보를 받는 네비게이션에 대한 통신 연결이 포함되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템 제어방법.
청구항 12에 있어서, 상기 흡기부압의 조건 충족 시 상기 차속의 조건 충족이 판단되고, 상기 차속의 조건 충족 시 상기 노면 구배의 조건 충족이 판단되며, 상기 노면 구배의 조건 충족 시 상기 오염도의 조건 충족이 판단되고, 상기 오염도의 조건 충족 시 상기 운전자 스위치 조작의 조건 충족이 판단되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템 제어방법.
청구항 14에 있어서, 상기 흡기부압의 조건 충족은 도어개방 흡기부압보다 큰 값이 적용되고, 상기 차속의 조건 충족은 도어개방 차속보다 큰 값이 적용되며, 상기 노면 구배의 조건 충족은 도어개방 노면경사도보다 큰 노면경사도가 적용되고, 상기 오염도의 조건 충족은 상기 먼지센서의 먼지센서경고 미 발생이 적용되며, 상기 운전자 스위치 조작의 조건 충족은 상기 운전자 스위치에 의한 상기 가변도어의 운전자 가동의지 발생이 적용되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템 제어방법.
청구항 15에 있어서, 상기 도어개방 흡기부압은 200mmAq이고, 상기 도어개방 차속은 10Kph이며, 상기 도어개방 노면경사도는 오르막길의 +1°이고, 상기 먼지센서경고의 미 발생은 상기 먼지센서의 센서 OFF 신호이며, 상기 운전자 가동의지발생은 상기 운전자 스위치의 스위치 ON 신호인 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템 제어방법.
청구항 16에 있어서, 상기 도어개방 흡기부압보다 상기 흡기부압이 작고, 상기 도어개방 차속보다 상기 차속이 작으며, 상기 도어개방 노면경사도보다 상기 노면 구배가 작고, 상기 먼지센서의 센서 ON신호이며, 상기 운전자 스위치의 스위치 OFF 신호이면, 상기 완전 폐쇄가 유지되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템 제어방법.
청구항 12에 있어서, 상기 가변도어의 열림은 상기 가변도어의 20~50%(OPEN)열림의 중간 개방과 100%(FULL OPEN)열림의 최대 개방으로 구분되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템 제어방법.
청구항 18에 있어서, 상기 중간 개방과 상기 최대 개방은 상기 흡기부압, 상기 차속, 상기 노면구배에 적용되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템 제어방법.
청구항 18에 있어서, 상기 최대 개방은 상기 오염도, 상기 운전자 스위치 조작에 적용되는 것을 특징으로 하는 가변형 스노클 시스템 제어방법.