KR100243594B1 - Dynamic damper for absorbing engine vibration - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼에 관한 것으로, 엔진을 차체(2)에 고정지지하는 지지부재(1)에 완충재(6)를 매개로 중량체(7)가 고착되고, 이 중량체(7)에 주행중 인력과 척력을 적절하게 발생시켜 주는 전자기력발생수단(3)인 제1전자석(9)과 제2전자석(10)이 제어수단(4)을 매개로 장착되어, 이 전자기력발생수단(3)을 매개로 중량체(7)가 주행중 차체의 진동과 반대되는 위상을 갖게 됨으로써 전주파수 대역에 걸쳐 진동가속도가 저감될 수 있는 효과가 있게 된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic damper for absorbing engine vibration, wherein a weight body (7) is fixed to a support member (1) for holding an engine to a vehicle body (2) via a buffer member (6). ), The first electromagnet 9 and the second electromagnet 10, which are electromagnetic force generating means 3 for appropriately generating manpower and repulsive force while driving, are mounted via the control means 4, and the electromagnetic force generating means 3 Since the weight body 7 has a phase opposite to the vibration of the vehicle body while traveling, the acceleration of vibration over the entire frequency band can be reduced.

Description

엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼Dynamic Damper for Engine Vibration Absorption

본 발명은 엔진의 동작중 발생되는 진동을 저감시키는 진동흡수장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 엔진을 하부에서 지지하는 진동흡수장치와 차체 사이에 전자석을 설치하여 이 전자석에 엔진의 동작중 발생되는 진동의 위상과 반대되는 위상의 진동을 발현시켜 진동을 흡수하도록 전기를 통전시킴으로써 전 주파수대역에서 차량의 진동가속도를 효과적으로 저감시킬 수 있도록 된 엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration absorber for reducing the vibration generated during operation of the engine, and more particularly, by installing an electromagnet between the vibration absorber for supporting the engine from the lower side and the vehicle body, the electromagnet generated during operation of the engine. The present invention relates to a dynamic damper for absorbing engine vibration, which is capable of effectively reducing vibration acceleration of a vehicle in all frequency bands by applying electricity to absorb vibration by expressing vibration in a phase opposite to that of vibration.

일반적으로 자동차의 엔진은 내부의 피스톤과 컨넥팅로드의 상하운동에 의한 중심위치의 주기적인 변화와, 실린더 축방향으로 생기는 왕복운동부분에서 발생되는 관성력, 커넥팅로드가 크랭크축의 좌우로 흔들림에 따라 발생되는 관성력 및, 크랭크축에 가해지는 회전력의 주기적인 변화에 따른 것등에 의해 동작중 진동과 소음이 유발된다.In general, the engine of a vehicle is generated by the periodic change of the center position due to the vertical movement of the piston and the connecting rod, the inertia force generated in the reciprocating part in the cylinder axial direction, and the connecting rod swinging from the left and right of the crankshaft. Vibration and noise are generated during operation due to the inertia force and the periodic change of the rotation force applied to the crankshaft.

이에 따라 엔진은, 동작중 차체로 전달되는 진동을 최소화하거나, 엔진의 움직이을 제어하여 내구성을 향상시키기 위해 엔진의 하부에 다수개(통상 3내지 4곳)의 지점으로 적절한 스프링강성을 지닌 고무로 제작된 엔진마운트로 지칭되는 부품을 매개로 엔진룸내에 탑재되고 있다.Accordingly, the engine is made of rubber with appropriate spring stiffness at a number of points (usually 3 to 4 points) at the bottom of the engine to minimize vibrations transmitted to the vehicle body during operation or to control the movement of the engine to improve durability. It is mounted in the engine room via a part called a manufactured engine mount.

그런데, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 사용되는 단일의 고무재료로 이루어진 엔진마운트는, 엔진의 동작중 차체로 전달되는 고주파 미소진동으로부터 차량의 진동소음을 최소화시키기 위해 진동절연특성을 발휘하도록 낮은 강성 및 낮은 감쇠력을 발휘하는 특성이나, 이와는 반대로 저주파 대변위의 진동에서 엔진쇽크를 억제시켜 엔진의 진동을 제어하여 내구성을 향상시키기 위한 높은 강성 및 높은 감쇠력을 발휘하는 특성의 상반되는 요구조건을 모두 충분히 만족시킬 수 없었다.However, the engine mount made of a single rubber material used to achieve the above object has a low rigidity so as to exhibit vibration insulation characteristics to minimize vibration noise of the vehicle from high frequency micro vibration transmitted to the vehicle body during operation of the engine. And the contrary requirements of high stiffness and high damping force to control the engine vibration by suppressing the engine shank in the low frequency large displacement vibration, and on the contrary, to exhibit low damping force. Could not be satisfied.

따라서, 엔진의 작동에 따라 엔진마운트에 입력되는 고주파 미진폭의 진동이나, 저주파 대변위시의 진동 등의 광범위한 영역에 걸친 진동을 각기 적절하게 감쇠시킬 수 있는 유체봉입식 엔진마운트(Hydraulic Engine Mount)가 제안되었던 바, 이와 같은 종래의 유체봉입식 엔진마운트는 엔진의 고주파 미소변위의 진동시에 이를 제어하는 수단과, 엔진의 저주파 대변위의 진동시에 이를 높은 감쇠력을 발휘함으로서 제어하는 수단을 구비하도록 되어 있었다.Therefore, a fluid-mounted engine mount that can appropriately attenuate vibrations over a wide range of areas, such as high frequency unamplified vibrations input to the engine mount or vibrations at low frequency large displacements, is provided according to the operation of the engine. It has been proposed that such a conventional fluid-sealed engine mount has a means for controlling it at the vibration of the high frequency microdisplacement of the engine and a means for controlling it by exerting a high damping force at the vibration of the low frequency large displacement of the engine. .

그리하여 유체봉입식 엔진마운트에서는, 엔진이 아이들이나 정상주행시와 같이 고주파 미진폭의 진동이 엔진마운트에 입력되면, 이를 미소변위진동제진수단인 디커플러가 흡수하여 제진되게 한다.Thus, in a fluid-filled engine mount, when the engine is subjected to high frequency non-amplitude vibration, such as when idle or normal driving, the decoupler, which is a micro displacement vibration damping means, is absorbed and damped.

또한 엔진이 급가속이나 변속시와 같이 부하변동이 급격하게 일어나는 저주파 대변위시의 진동이 엔진마운트에 입력되면, 이를 대변위진동제진수단인 오리피스가 유동마찰로 인해 발생되는 큰 감쇠력을 매개로 흡수하여 제진되게 하였다.Also, when the low frequency large displacement vibration is input into the engine mount such that the load fluctuates rapidly, such as when the engine accelerates or shifts, the orifice, which is the displacement vibration damping means, absorbs the large damping force generated by the flow friction. It was made to be dustproof.

그러나 상기와 같이 엔진의 동작중 엔진으로부터 전달되는 고주파 미진폭의 진동과, 저주파 대변위시의 진동 등의 괌범위한 영역에 걸친 진동을 상황에 따라 적절하게 감쇠시킬 수 있도록 된 종래의 유체봉입식 엔진마운트에서는 주파수대비 차체진동가속도 측정치가 도 2의 그래프에 나타난 선(A)에 도시된 바와 같은데, 이는 광역주파수대역에 걸쳐 차체의 진동가속도를 현격하게 줄일 수 없음을 나타내는 것으로, 따라서 종래의 엔진마운트로는 효과적인 제진성능을 발휘할 수 없는 단점이 있었다.However, as described above, the conventional fluid-filled engine is capable of appropriately attenuating vibrations over a wide range of Guam ranges, such as high frequency unamplified vibrations transmitted from the engine during operation of the engine and vibrations at low frequency large displacement. In the mount, the body vibration acceleration to frequency measurement is shown in the line A in the graph of FIG. 2, which indicates that the vibration acceleration of the vehicle body can not be significantly reduced over the wide frequency band, and thus, the conventional engine mount. Furnace had a disadvantage that can not exhibit an effective vibration damping performance.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 엔진을 하부에서 지지하도록 된 댐퍼에 전자석을 설치하여 이 전자석으로 하여 엔진의 동작중 발생되는 진동의 위상과 반대되는 위상의 진동을 발현시켜 진동을 흡수하도록 함으로써 전 주파수대역에서 차량의 진동가속도를 효과적으로 저감시킬 수 있도록 된 엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above disadvantages, by installing an electromagnet in the damper to support the engine from the lower side to the electromagnet to express the vibration of the phase opposite to the phase of the vibration generated during operation of the engine The purpose of the present invention is to provide a dynamic damper for absorbing engine vibration, which can effectively reduce vibration acceleration of a vehicle in all frequency bands.

도 1은 본 발명에 따른 엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼의 구성을 개략적으로 나타낸 상태도,1 is a state diagram schematically showing the configuration of a dynamic damper for absorbing engine vibration according to the present invention;

도 2는 주파수대비 차체진동가속도를 측정한 그래프이다.2 is a graph measuring the body vibration acceleration to frequency.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 지지부재, 2 : 차체, 3 : 전자기력발생수단, 4 : 제어수단, 5 : 주프레임, 6 : 완충재, 7 : 중량체, 8 : 보조프레임, 9 : 제1전자석, 10 : 제2전자석, 11 : 가속도센서, 12 : 갭센서, 13 : 중앙제어유닛트, 14 : 증폭기DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1 support member 2 car body 3 electromagnetic force generating means 4 control means 5 main frame 6 cushioning material 7 weight body 8 auxiliary frame 9 first electromagnet 10 second electromagnet 11: acceleration sensor, 12: gap sensor, 13: central control unit, 14: amplifier

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측에 엔진을 지지하도록 된 지지부재와, 이 지지부재가 차체에 고정되는 타단에 엔진의 동작중 발현되는 진동과 반대되는 위상의 전자기력을 발현시키도록 된 전자기력발생수단으로 구성되어 있다.The present invention for achieving the above object, the support member to support the engine on one side, and the other end of the support member is fixed to the vehicle body to express the electromagnetic force of the phase opposite to the vibration generated during the operation of the engine It consists of electromagnetic force generating means.

이에 따른 상기 지지부재는 직립한 한쌍의 대향된 주프레임과, 이들 사이에 고착된 고무재질의 완충재를 매개로 장착된 중량체, 상기 주프레임을 차체에 고정시키도록 된 보조프레임으로 구성되고; 상기 전자기력발생수단은 중량체 하부에 장착된 제1전자석과, 이 제1전자석과 이격되어 보조프레임에 장착된 제2전자석으로 구성되며; 상기 제어수단은 가속도센서와 상기 제1전자석과 제2전자석에 각기 장착된 갭센서와 연결된 중앙제어유닛트, 이 중앙제어유닛트의 신호를 증폭하여 제1전자석과 제2전자석에 신호보내는 증폭기로 구성된 것을 특징으로 한다.Accordingly, the support member is composed of a pair of opposed main frame upright, a weight body mounted via a buffer material of rubber material fixed therebetween, and an auxiliary frame configured to fix the main frame to the vehicle body; The electromagnetic force generating means comprises a first electromagnet mounted below the weight body and a second electromagnet spaced apart from the first electromagnet and mounted on the auxiliary frame; The control means includes an acceleration sensor, a central control unit connected to a gap sensor mounted on the first electromagnet and the second electromagnet, and an amplifier for amplifying a signal of the central control unit and sending a signal to the first electromagnet and the second electromagnet. It features.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼의 구성을 개략적으로 나타낸 상태도이고, 도 2는 주파수대비 차체진동가속도를 측정한 그래프이다.1 is a state diagram schematically showing the configuration of a dynamic damper for engine vibration absorption according to the present invention, Figure 2 is a graph measuring the body vibration acceleration to frequency.

본 발명은 엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼는 도면에 도시된 바와 같이, 일측에 엔진을 지지하도록 된 지지부재(1)와, 이 지지부재(1)가 차체(2)에 고정되는 타단에 엔진의 동작중 발현되는 진동과 반대되는 위상의 전자기력을 발현시키도록 된 전자기력발생수단(3) 및, 이 전자기력발생수단(3)을 제어하는 제어수단(4)으로 구성되어 있다.According to the present invention, the dynamic damper for absorbing engine vibration includes a support member 1 configured to support the engine on one side, and an operation of the engine at the other end where the support member 1 is fixed to the vehicle body 2. It consists of an electromagnetic force generating means (3) for expressing an electromagnetic force of a phase opposite to the vibration expressed in the middle, and a control means (4) for controlling the electromagnetic force generating means (3).

여기서 상기 지지부재(1)는 직립한 한쌍의 대향된 주프레임(5)과, 이들 사이에 고착된 고무재질의 완충재(6)를 매개로 장착된 중량체(7), 그리고 상기 주프레임(5)을 차체(2)의 대응부위와 맞닿아 고정시키도록 된 보조프레임(8)으로 구성되어 있다.Wherein the support member (1) is a pair of opposed main frame (5) upright, a weight body (7) mounted via a buffer material 6 of rubber material fixed therebetween, and the main frame (5) ) Is composed of an auxiliary frame 8 which abuts against and fixes a corresponding portion of the vehicle body 2.

또한 상기 전자기력발생수단(3)은 중량체(7)하부에 장착된 제1전자석(9)과, 이 제1전자석(9)과 소정간격을 두고 이격되어 보조프레임(8)에 장착된 제2전자석(10)으로 구성되어 있다.In addition, the electromagnetic force generating means (3) is the first electromagnet (9) mounted on the lower portion of the weight body (7), and the second electromagnet (9) spaced at a predetermined interval apart from the second mounted on the auxiliary frame (8) It consists of an electromagnet 10.

그리고 상기 제어수단(4)은 차체(2)에 장착된 가속도센서(11)와 상기 제1전자석(9)과 제2전자석(10)에 각기 장착된 갭센서(12)와 연결된 중앙제어유닛트(13), 이 중앙제어유닛트(13)의 신호를 증폭하여 제1전자석(9)과 제2전자석(10)에 신호보내는 증폭기(14)로 구성되어 있다.And the control means 4 is a central control unit connected to the acceleration sensor 11 mounted on the vehicle body 2 and the gap sensor 12 mounted on the first electromagnet 9 and the second electromagnet 10, respectively ( 13) an amplifier 14 which amplifies the signal of the central control unit 13 and sends a signal to the first electromagnet 9 and the second electromagnet 10.

따라서 상기와 같은 다이나믹댐퍼를 구비한 차량의 엔진이 작동할 때에는, 먼저 상기 가속도센서(11)로부터 차체의 진동가속도를 중앙제어유닛트(13)가 감지받게 되는데, 이때 중앙제어유닛트(13)는 이 진동가속도신호와 상기 제1전자석(9)과 제2전자석(10)에 각기 장착된 갭센서(12)에서 보내온 신호를 연산하여 제1전자석(9)과 제2전자석(10)에 전기적 신호를 보내 전자석이 가지는 인력과 척력을 발휘토록 하는 바, 즉 중앙제어유닛트(13)로부터 보내지는 전기적 신호에 의해 제1전자석(9)과 제2전자석(10)이 서로 부딪치지 않음은 물론 중량체(7)의 움직임을 차체의 진동방향과 반대가 되도록, 즉 중량체(7)가 차체진동과 반대되는 위상으로 진동되게 해 준다.Therefore, when the engine of the vehicle having the dynamic damper as described above operates, the central control unit 13 receives the vibration acceleration of the vehicle body from the acceleration sensor 11. The vibration acceleration signal and the signal sent from the gap sensor 12 respectively mounted on the first electromagnet 9 and the second electromagnet 10 are calculated to provide an electrical signal to the first electromagnet 9 and the second electromagnet 10. The first electromagnet 9 and the second electromagnet 10 do not collide with each other by the electrical signal transmitted from the central control unit 13, as well as the weight body 7. ) Causes the movement of the body to be opposite to the vibration direction of the vehicle body, that is, the weight body 7 vibrates in a phase opposite to the vehicle body vibration.

이에 따라 상기 중량체(7)는 차체의 진동을 흡수할 수 있게 되는데, 이때 상기 증폭기(14)는 중앙제어유닛트(13)에서 나오는 신호를 증폭시켜 제1전자석(9)과 제2전자석(10)이 차체진동을 흡수할 수 있는 충분한 힘을 갖도록 해 준다.Accordingly, the weight body 7 can absorb the vibration of the vehicle body, wherein the amplifier 14 amplifies the signal from the central control unit 13 so as to amplify the first electromagnet 9 and the second electromagnet 10. ) Have enough force to absorb body vibrations.

이에 따른 차체진동가속도의 주파수대비 변화치는 도 2의 나타난 그래프의 선(B)에 도시된 바와 같은데, 이는 광역주파수대역에 걸쳐 차체의 진동가속도를 본 발명의 다이나믹댐퍼가 종래보다 현격하여 줄일 수 있으을 나타내는 것으로써, 엔진마운트로서의 제진성능을 충분히 발휘할 수 있음을 보여주는 것이다.As a result, the change in the frequency of the body vibration acceleration is shown in the line B of the graph shown in FIG. 2, which is a dynamic damper of the present invention can reduce the vibration acceleration of the vehicle body over a wide frequency band. This indicates that the vibration suppression performance as the engine mount can be sufficiently exhibited.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼에 의하면, 엔진을 차체(2)에 고정지지하는 지지부재(1)에 주행중 차체의 진동과 반대되는 위상을 갖게 해 주도록 인력과 척력을 적절하게 발생시켜 주는 전자기력발생수단(3)과 이를 제어하는 제어수단(4)이 구비됨으로써, 전주파수 대역에 걸쳐 진동가속도가 저감될 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the engine damping dynamic damper according to the present invention, the manpower and the repulsive force are properly applied to the support member 1 holding the engine fixed to the vehicle body 2 so as to have a phase opposite to the vibration of the vehicle body during driving. By providing the electromagnetic force generating means (3) and the control means for controlling it 4 to generate it, there is an effect that the vibration acceleration can be reduced over the entire frequency band.

Claims (4)

엔진을 지지하도록 된 지지부재(1)와, 이 지지부재(1)가 차체(2) 사이에 인력과 척력을 전자기력을 발현시키는 전자기력발생수단(3) 및, 이 전자기력발생수단(3)에서 발생되는 전자기력이 엔진의 진동과 반대되는 위상을 갖도록 제어하는 제어수단(4)으로 구성되어 이루어진 엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼.A support member 1 adapted to support the engine, electromagnetic support means 1 for generating an electromagnetic force of attractive force and repulsive force between the vehicle body 2, and the electromagnetic force generating means 3 Dynamic damper for engine vibration absorption consisting of a control means for controlling the electromagnetic force to have a phase opposite to the vibration of the engine. 제 1항에 있어서, 상기 지지부재(1)는 직립한 한쌍의 대향된 주프레임(5)과, 이들 사이에 고착된 고무재질의 완충재(6)를 매개로 장착된 중량체(7), 상기 주프레임(5)을 차체(2)의 고정시키도록 된 보조프레임(8)으로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼.2. The support body (1) according to claim 1, wherein the support member (1) is a weight body (7) mounted via a pair of upstanding main frames (5) and a rubber cushion material (6) secured therebetween. Dynamic damper for engine vibration absorption, characterized in that the main frame (5) consists of an auxiliary frame (8) to fix the vehicle body (2). 제 1항에 있어서, 상기 전자기력발생수단(3)은 중량체(7)하부에 장착된 제1전자석(9)과, 이 제1전자석(9)과 이격되어 보조프레임(8)에 장착된 제2전자석(10)으로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼.2. The electromagnetic force generating means (3) according to claim 1, wherein the electromagnetic force generating means (3) is a first electromagnet (9) mounted under the weight body (7), and the first electromagnet (9) spaced from the first frame mounted on the auxiliary frame (8). Dynamic damper for absorbing engine vibrations, comprising two electromagnets (10). 제 1항에 있어서, 상기 제어수단(4)은 가속도센서(11)와 상기 제1전자석(9)과 제2전자석(10)에 각기 장착된 갭센서(12)와 연결된 중앙제어유닛트(13), 이 중앙제어유닛트(13)의 신호를 증폭하여 제1전자석(9)과 제2전자석(10)에 신호보내는 증폭기(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진진동흡수용 다이나믹댐퍼.The central control unit (13) according to claim 1, wherein the control means (4) is connected to an acceleration sensor (11) and a gap sensor (12) respectively mounted on the first electromagnet (9) and the second electromagnet (10). And an amplifier (14) for amplifying the signal of the central control unit (13) and sending the signal to the first electromagnet (9) and the second electromagnet (10).
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