KR100255610B1 - 저속 부밍노이즈 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저속 부밍노이즈 제거장치에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 저속주행시 운전자의 귀에 압박감을 주는 저속 부밍노이즈를 차실 고유주파수를 변경함으로서 제거할 수 있도록 한 저속 부밍노이즈 제거장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 엔진의 회전수를 측정하기 위한 엔진RPM센서(10)와, 트렁크(4)에 형성된 개방구(50)와, 개방구(50)를 개폐시키기 위한 작동부(30)와, 엔진RPM센서(10)의 값을 입력받아 작동부(30)를 제어하는 제어부(20)로 이루어져 엔진회전수가 차실(2) 고유진동수와 일치할 경우 개방구(50)를 열어 차실(2) 고유진동수를 변경함으로서 저속 부밍노이즈의 발생을 제거하도록 작동된다.

Description

저속 부밍노이즈 제거장치

본 발명은 저속 부밍노이즈 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저속주행시 운전자의 귀에 압박감을 주는 저속 부밍노이즈를 차실 고유주파수를 변경함으로서 제거할 수 있도록 한 저속 부밍노이즈 제거장치에 관한 것이다.

자동차의 차실은 패널등으로 둘러 싸인 공동(Cavity)으로 되어 있어 불규칙한 형상을 가진 음향 공간을 형성하고 있다. 따라서 이 공간에서는 약간의 강제력에 의해 차내 음이 특히 증대되는 공명현상이 일어난다.

공명이라고 하는 것을 패널 등의 일부 또는 전체의 진동에 의해 일어나는 공기의 진동(음의 주파수)이 공간의 고유진동수와 일치할 때 공기의 진동이 정재파로 되어 음이 크게 되는 상태를 말하는 것으로서, 차실 공간의 고유진동수는 차실의 형상에 의해 결정되며 이 주파수를 공명주파수라고 한다.

이러한 진동 소음 개량의 중점은 여태까지의 공해 대책으로서의 차외 소음 대책에서 탑승자의 쾌적성을 확보하기 위한 실내소음의 저감이나 음질 컨트롤면으로 비중이 옮겨지고 있으며, 특히 엔진은 진동 소음이 발생원으로서 세부에 걸쳐 연구 개량이 거듭되고 있다.

차량의 주행시에는 엔진이나 동력전달장치등에서 발생되는 강제력이나 도로상의 주행에 의해 발생되는 노면으로 부터의 변위 강제력등이 차실에 전달되어 차내 진동이나 소음으로 느껴진다. 이들은 때로는 유쾌한 소리로 받아 들여지는 경우도 있으나, 대체로 불쾌감을 주는 경우가 많다.

도1은 차실내에서 발생되는 음장을 나타낸 도면으로서 차실(2)과 트렁크(4)사이가 밀폐된 공간에서 발생되는 음장을 나타낸 도면이다.

도1에서 보는 바와 같이 차실과 트렁크간이 밀폐되어있을 경우에는 높은 주파수(80Hz)인 첫 번째 고유진동수가 형성되어 차실(2)내에서 (+)와 (-)의 볼륨이 반복되면서 나타난다.

이렇게 발생되는 차실내의 음장을 제어하기 위해 액티브제어를 행하고 있는데 이 음장액티브제어는 이론적으로는가능하여 실제 기계에서의 연구도 진전되고 있다.

그방법은 신호처리라고 하는 견지에서 대별하면 다음에 표시하는 2종류가 있다. 하나는 회전체 강제력에 기인하는 주기음을 대상으로 한 것으로 차량의 경우에는 엔진의 회전에 동기하여 발생하는 저차 공명모드, 즉 부밍노이즈에 주안점을 둔 연구이다. 강제원인 엔진으로부터 회전펄스 신호를 인출하고 이것을 근원으로 하여 소음제어 음파를 합성하여 스피커로 출력하는 것으로 이 합성의 방법은 모니터 마이크 위치에서의 소음레벨이 최소가 되도록 피드백 제어에 의해 결정된다.

다른 한가지 방법은 검출 마이크 위치와 스피커위치 사이의 전달 함수를 미리 파악해 두고, 입력음파와 역 위상의 소음제어 음파를 연산 출력하는 것으로 이 방법에서의 신호처리회로는 디지털 필터등을 사용하는 것에 의해 넓은 대역 랜덤파를 대상으로 제어하는 것이 가능하지만 검출 마이크에도 스피커로부터 음이 들어오기 때문에 회로내에서 그 특성을 보정할 필요가 있다.

그러나 실제적으로 차실과 트렁크간에는 패키지트레이의 작은 홀들로 인해 완전히 밀폐되지 않고 도2에 도시된 바와 같은 음장이 형성된다.

도2에 도시된 바와 같은 음장은 도1의 음장보다 낮은 주파수(50Hz)에서 고유진동수가 형성되어 차실(2)과 트렁크(4)간에 (+)와 (-)의 볼륨이 반복되면서 나타난다. FR(Front engine rear wheel drive)차의 경우 저속영역세서는 엔진의 토크변동에 의한 회전 진동이 강제원으로 되어 구동계의 비틀림 공진, 리어 서스펜션의 와이드업 공진 등에 의해 증폭된 공진이 리어 사이드 멤버에 전달되어 보디 전체가 굽힌 진동을 일으켜 저속 부밍노이즈가 발생된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진회전에 의한 펄스로 발생되는 진동이 차실의 고유진동수와 동일하게 될 때 차실의 고유진동수를 변경하여 공명되지 않도록 함으로서 저속 부밍노이즈를 제거하도록 한 저속 부밍노이즈 제거장치를 제공함에 있다.

도1은 차실과 트렁크간이 밀폐되었을 때의 음장상태를 나타낸 도면이다.

도2는 차실과 트렁크간이 밀폐되지 않았을 때의 음장상태를 나타낸 도면이다.

도3은 본 발명에 의한 저속 부밍노이즈 제거장치를 나타낸 블록구성도이다.

도4는 본 발명에 의한 저속 부밍노이즈 제거장치의 작동순서를 나타낸 흐름도이다.

도5는 본 발명에 의한 작동으로 새로운 음장이 형성된 상태를 나타낸 도면이다.

도6은 본 발명에 의한 작동으로 차실 고유진동수가 변화된 상태를 나타낸 그래프이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 엔진RPM센서 20 : 제어부

30 : 작동부 32 : 모터

40 : 개폐도어 42 : 고정점

50 : 개방구 60 : 트렁크

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 엔진의 회전수를 측정하기 위한 엔진RPM센서와, 트렁크에 형성된 개방구와, 개방구를 개폐시키기 위한 작동부와, 엔진RPM센서의 값을 입력받아 작동부를 제어하는 제어부로 이루어진다.

작동부는 개방구를 막고있는 개폐도어와, 개폐도어의 개폐작동을 행하는 작동기로 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

엔진RPM센서에 의해 엔진의 회전펄스를 측정하여 차실의 고유진동수와 일치하는 회전수의 진동이 발생하게 되면 작동부를 작동시킴으로서 개방구가 오픈되어 차실의 고유진동수를 변경함으로서 공명되지 않도록 작동된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.

도3은 본 발명에 따른 저속 부밍노이즈 제거장치의 실시예를 나타낸 구성도이다. 도3에 도시된 바와 같이 엔진의 회전펄스를 측정하기 위한 엔진RPM센서(10)와, 차실(2)의 고유진동수를 변경하기 위해 트렁크에 형성된 개방구(50)와, 개방구(50)를 막고있는 개폐도어(40)와, 개폐도어(40)를 개폐작동시키기 위한 작동기(32)와, 엔진RPM센서(10)의 값을 입력받아 작동기(32)를 제어하는 제어부(20)로 이루어진다.

개폐도어(40)는 트렁크(4)의 고정점(42)에 힌지결합되고 힌지에 로테셔널스프링을 장착하여 작동기(32)의 작동이 없을 경우에는 개방구(50)를 막은 상태가 유지되도록 한다.

상기와 같이 이루어진 본 실시예의 작동을 저속 부밍노이즈 제거장치의 작동순서를 도시한 도4의 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

엔진RPM센서(10)를 이용하여 엔진의 회전펄스를 측정한다. 측정된 엔진회전펄스를 엔진의 실린더 수에 따라 발생되는 진동값을 계산하여 차실의 고유진동수와 비교한다. 이때 비교한 값이 고유진동수와 일치할 경우에는 공명이 발생되지 않도록 하기 위해 작동기(32)인 모터를 작동시켜 개폐도어(40)를 당겨 개방구(50)가 오픈되도록 하여 차실(2)의 고유진동수를 변화시키고 엔진RPM을 측정하는 단계로 리턴된다. 그러나 엔진회전펄스에 의한 진동이 엔진회전펄스와 다를 경우에는 모터(32)를 원래의 상태로 되돌리면 개폐도어(40)는 로테셔날스프링에 의해 다시 개방구(50)를 막도록 작동되고 엔진RPM을 측정하는 단계로 리턴된다.

위와 같이 개방구(50)를 오픈시키면 도5에 도시된 음장의 상태를 나타낸 도면에서와 같이 3개의 공간을 형성하게 되면 차실의 고유진동수가 변경된다.

즉, 도6에 도시된 차실 고유진동수를 나타낸 그래프에서와 같이 A는 개방구(50)가 닫혔을 때의 고유진동수이며 A`은 개방구(50)가 열렸을 때는 고유진동수를 나타낸 것이다.

도6에서 보는 바와 같이 개방구(50)가 열리고 닫힘에 따라 차실 고유진동수가 변하여 엔진의 회전에 의한 저속 부밍노이즈를 제거할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 트렁크에 개방구를 형성하여 닫고 열음로서 차실 고유진동수를 변경함으로서 엔진회전펄스에 의한 진동으로 발생되는 저속 부밍노이즈를 제거할 수 있어 쾌적한 주행이 가능하다는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 엔진의 회전수를 측정하기 위한 엔진RPM센서(10)와,

   트렁크(4)에 형성된 개방구(50)와,

   상기 개방구(50)를 개폐시키기 위한 작동부(30)와,

   상기 엔진RPM센서(10)의 값을 입력받아 상기 작동부(30)를 제어하는 제어부(20)

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 저속 부밍노이즈 제거장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 작동부(30)는

   상기 개방구(50)를 막고있는 개폐도어(40)와,

   상기 개폐도어(40)의 개폐작동을 행하는 작동기(32)

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 저속 부밍노이즈 제거장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 개폐도어(40)는

   트렁크(4)에 로테셔널스프링에 의해 힌지결합된 것을 특징으로 하는 저속 부밍노이즈 제거장치.

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