KR100435729B1 - 라디에이터를 이용한 차량의 진동 감쇠장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 라디에이터를 이용한 차량의 진동 감쇠장치에 관한 것으로, 라디에이터(10)와, 이 라디에이터(10)를 고정하는 고무부시(20)와, 이 고무부시(20)에 내장된 열선(21) 및 온도센서(22)와, 이 열선(21) 및 온도센서(22)와 연결된 제어기(30)와, 이 제어기(30)에 엔진 회전수와 아이들신호 및 전압을 인가하는 ECU(40)로 구성되며, 상기 제어기(40)에는 엔진회전수에 따른 고무부시의 목표온도가 매핑되어 있다.
따라서, 상기 제어기(30)가 열선(21)에 전압을 인가하여 엔진회전수에 따라 고무부시(20)의 온도를 적절히 상승시켜 줌으로써 고무부시(20)의 탄성치가 해당 엔진회전수에서 차량의 주 진동 주파수를 을 상쇠시킬 수 있는 값으로 가변되어 아이들 전 영역에 걸쳐서 차량의 주 진동을 감쇠시킬 수 있게 된다.

Description

라디에이터를 이용한 차량의 진동 감쇠장치{a vibration damping device using a radiator of vehicles}
본 발명은 차량의 진동감쇠장치에 관한 것으로, 특히 라디에이터를 이용하여 차량의 진동을 감쇠시킬 수 있도록 된 라디에이터를 이용한 차량의 진동감쇠장치에 관한 것이다.
일반적으로 라디에이터는 차량의 전면 즉, 엔진의 앞쪽에 설치되어 엔진에서 가열된 냉각수가 순환하면서 대기와 열교환하여 냉각되는 장치로서, 근래의 라디에이터는 냉각수의 열교환기로 사용되는 본래의 기능 이외에도 아이들시 차량의 주 진동을 감쇠시키기 위한 다이나믹 댐퍼로서 이용된다.
특히, 라디에이터를 이용한 다이나믹 댐퍼는 차량의 1차 굽힘모드인 약 20∼30Hz의 진동을 상쇠시키는데 이용되는데 일반적으로 아이들시 차량의 주 진동 주파수가 상기 주파수대역과 거의 일치하므로 이를 피하기 위해 사용된다.
한편, 상기 다이나믹 댐퍼는 라디에이터를 차체의 프론트엔드에 마운팅할 때 고무부시를 사용함으로써 구성되는데, 이 라디에이터를 이용한 다이나믹 댐퍼의 튜닝 주파수는 아래 식과 같다.
(k ; 고무부시의 탄성, m ; 라디에이터의 무게)
여기서, 라디에이터의 무게 m은 일정 값을 가지므로 다이나믹 댐퍼의 튜닝은 고무부시의 탄성치를 조절함으로써 이루어진다.
그런데, 현재까지 사용되던 라디에이터 장착용 고무부시는 제품 생산당시 부여된 일정한 탄성치를 유지하므로 차량에 적용되어 다이나믹 댐퍼를 구성하였을 때, 이 다이나믹 댐퍼는 어떤 특정한 주파수만을 상쇠시킬 수 있게 되고, 보다 넓은 범위의 진동주파수에 가변적으로 대응하여 진동을 감쇠시킬 수는 없는 단점이 있었다.
따라서, 최근들어 보다 넓은 주파수 대역에 걸쳐 진동을 감쇠시킬 수 있도록상기 고무부시의 탄성특성을 가변시키는 기술이 개발되고 있는데, 이는 유압 및 공압을 이용하는 기술로서 모터나 솔레노이드밸브 같은 액튜에이터를 사용하는 등 전체적인 장치구성과 제어로직이 복잡하다는 단점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 보다 단순한 구성으로 고무부시의 탄성특성을 가변시킬 수 있으며, 이로써 보다 간편하게 넓은 범위의 주파수 대역에 걸쳐 진동 감쇠작용을 할 수 있도록 된 라디에이터를 이용한 차량의 진동 감쇠장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 라디에이터를 이용한 차량의 진동감쇠장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 요부인 제어기의 개략구성도,
도 3은 본 발명의 작동순서도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 라디에이터, 20 : 고무부시,
21 : 열선, 22 : 온도센서,
30 : 제어기, 31 : 메모리,
32 : 비교기 A, 33 : 비교기 B,
40 : ECU.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 라디에이터와, 이 라디에이터를 고정하는 고무부시와, 이 고무부시에 내장된 열선 및 온도센서와, 이 열선 및 온도센서와 연결된 제어기와, 이 제어기에 엔진 회전수와 아이들신호 및 전압을 인가하는 ECU로 구성되며, 상기 제어기에는 엔진회전수에 따른 고무부시의 온도가 매핑되어 있다.
따라서, 상기 제어기가 열선에 전압을 인가하여 엔진회전수에 따라 고무부시의 온도를 적절히 가열해 줌으로써 고무부시의 탄성치가 해당 엔진회전수에서 진동을 감쇠시킬 수 있는 값으로 가변되어 아이들 전 영역에 걸쳐서 차량의 주 진동을 감쇠시킬 수 있게 된다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 라디에이터를 이용한 차량의 진동 감쇠장치의 구성도로서, 본 발명은 라디에이터(10)와, 이 라디에이터(10)를 차체의 프론트엔드에 장착시키는 고무부시(20)와, 이 고무부시(20)에 내장된 열선(21) 및 온도센서(22)와, 이 열선(21) 및 온도센서(22)에 연결된 제어기(30)와, 이 제어기(30)에 연결된 ECU(40)로 구성된다.
상기 열선(21)은 제어기(30)로부터 전압을 인가받아 발열하여 고무부시(20)의 온도를 상승시킴으로써 고무부시(20)의 탄성치를 변화시키는데, 고무부시(20)는 온도가 올라가면 물러지고 온도가 내려가면 단단해지게 된다.(즉, 고무부시(20)의 강성은 온도에 반비례하게 된다.)
상기 온도센서(22)는 고무부시(20)의 온도를 측정하여 이 온도정보를 제어기(30)에 전달하고, 상기 ECU(40)는 제어기(30)에 전압을 인가함과 더불어 엔진회전수(RPM)와 아이들신호를 인가한다.
또한, 상기 제어기(30)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 메모리(31) 및 비교기 A(32)와 비교기 B(33)가 내장되며, 상기 메모리(31)에는 엔진회전수에 따른 고무부시의 온도가 매핑되는데, 이는 아이들시 엔진회전수 변화에 따른 차량의 주 진동주파수를 산출하고, 이 각 주 진동주파수마다 이를 감쇠시킬 수 있는 댐핑특성을 가지는 고무부시의 강성을 산출하며, 이 각 고무부시의 강성값 마다 고무부시가 그만큼의 강성을 갖게 되는 고무부시의 온도를 미리 산출하여 얻어진 데이타이다.
상기 비교기 A(32)는 상기 메모리(31)와 고무부시(20)에 삽입되어 있는 온도센서(22)에 연결되어, 상기 메모리(31)로부터 전달된 엔진회전수에 따른 고무부시의 온도값 즉, 현재의 차량 주 진동주파수를 감쇠시킬 수 있는 고무부시의 목표 온도값과 현재 고무부시(20)의 온도값을 입력받아 비교하며, 이들이 같아질 때까지 열선(21) 가열용 전압 출력신호를 발생시키는 기능을 수행한다.
상기 비교기 B(33)는 비교기 A(32)에 연결되고, 또한 ECU(40)의 아이들신호 송출선에 연결되어 비교기 A(32)로부터 전압 출력신호를 전달받고 ECU(40)로부터 아이들신호를 전달받는데, 아이들신호가 입력되었을때만 비교기 A(32)의 전압 출력신호에 따라 ECU(40)로부터 인가받은 전압을 열선(21)으로 인가하는 기능을 수행한다.
이하, 본 발명의 작동 순서도인 도 3과 상기 도 1 및 도 2를 동시에 참조하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.
엔진이 시동되면 ECU(40)로부터 제어기(30)로 전압이 인가됨과 동시에 엔진회전수가 입력되고, 고무부시(20)의 온도센서(22)로부터 현재 고무부시(20)의 온도가 입력된다.
이어, 상기 제어기(30)의 메모리(31)에서는 기입력된 맵 데이터에 의해 입력된 엔진회전수에 해당되는 고무부시의 목표온도를 출력한다.
상기 현재 고무부시(20)의 온도와 현재 엔진회전수에 따른 고무부시의 목표온도를 입력받은 비교기 A(32)는 이들을 비교하여 현재 고무부시의 온도가 목표온도보다 작을 경우 즉, 고무부시(20)의 온도 상승이 필요할 경우에 열선(21) 가열용 전압 출력신호를 발생시킨다.
이 열선(21) 가열용 전압 출력신호를 입력받은 상기 비교기 B(33)는 ECU(40)로부터 엔진의 아이들신호가 입력되었을때만 ECU(40)로부터 인가받은 전압을 상기 열선(21)으로 인가한다.
이에 따라 열선(21)이 발열하여 고무부시(20)가 가열되므로, 고무부시(20)의 탄성치(고부부시의 강성)는 입력된 엔진회전수 하에서 발생되는 차량의 주 진동을 상쇠시키는 방향으로 댐핑특성이 변화해 간다.
엔진이 계속 작동중이라면 상기와 같은 로직이 반복되어 고무부시(20)는 엔진회전수에 따른 차량의 주 진동 주파수를 상쇠시키는 고유진동수를 가지는 댐핑특성을 갖게 된다.
즉, 상기 고무부시(20)는 엔진회전수에 따라 그 온도가 가변되면서 아이들 전 영역에 걸쳐서 차량의 주진동주파수를 상쇠시키는 댐핑특성을 갖게 되므로 아이들 전 영역에 걸쳐 차량의 주 진동을 감쇠시킬 수 있도록 된 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 특정 아이들 영역의 주파수에 대해서만 진동감쇠가 가능하던 라디에이터를 이용한 차량 진동감쇠장치에서 고무부시의 탄성특성을 온도조절을 통해 변화(고무부시의 강성변화)시킬 수 있게 됨으로써 아이들 전 영역에 걸쳐서 진동감쇠가 가능하게 되었고, 고무부시의 탄성특성을 변경시키기 위해서 복잡한 장치나 제어로직을 사용하는 대신, 열선과 온도센서 및 제어기로써 장치를 구성함으로써 부품구성이 최소화되고 제어로직이 단순화되어 비용절감의 효과가 있게 된다.

Claims (2)

  1. 라디에이터(10)와, 이 라디에이터(10)를 차체의 프론트엔드에 장착시키는 고무부시(20)와, 이 고무부시(20)에 내장된 열선(21) 및 온도센서(22)와, 이 열선(21) 및 온도센서(22)에 연결된 제어기(30)와, 이 제어기(30)에 연결된 ECU(40)로 구성되는 라디에이터를 이용한 차량의 진동 감쇠장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어기(30)는 미리 매핑된 데이터에 의거 ECU(40)로부터 입력된 엔진회전수에 따른 고무부시의 목표온도를 출력하는 메모리(31)와, 이 메모리(31)로부터 입력되는 고무부시의 목표온도와 상기 온도센서(22)로부터 입력되는 현재 고무부시의 온도를 비교하여 현재 고무부시의 온도가 목표온도보다 작을 경우 열선 가열용 전압 출력신호를 발생시키는 비교기 A(32)와, 상기 ECU(40)로부터 아이들신호가 입력되었을때만 상기 비교기 A(32)로부터 입력된 열선 가열용 전압 출력신호에 따라 ECU(40)로부터 인가받은 전압을 상기 열선(21)으로 출력하는 비교기 B(33)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 라디에이터를 이용한 차량의 진동 감쇠장치.
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