KR100461456B1 - 차량 연료탱크의 마운팅 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료 시스템에서 발생되는 연료 맥동음이나 이상소음을 흡수할 뿐만 아니라 차량의 벤팅 및 토셔널 모션에 의해서 전달되는 진동이 감쇄되도록 하는 차량 연료탱크의 마운팅 구조에 관한 것으로,

연료가 저장되는 다각형상의 연료탱크와;

상기 연료탱크의 양측을 차체의 하부면에 고정하기 위한 볼트와;

상기한 볼트의 외주연에 개재되어 상기 연료탱크와 차체 사이의 진동을 감쇄하기 위해 형성되어지되, 상기 연료탱크 내의 연료무게에 따라 반응되어 탄성치가 변하도록 형성되는 고무재의 다이내믹 댐퍼와;

상기 다이내믹 댐퍼의 튜닝 주파수를 제어하기 위한 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 연료탱크의 마운팅 구조{Mounting apparatus of fuel tank}

본 발명은 차량 연료탱크의 마운팅 구조에 관한 것으로, 연료 시스템에서 발생되는 연료 맥동음이나 이상소음을 흡수할 뿐만 아니라 차량의 벤팅 및 토셔널 모션에 의해서 전달되는 진동이 감쇄되도록 하는 차량 연료탱크의 마운팅 구조에 관한 것이다.

엔진에서 소요되는 연료를 저장하는 연료탱크는 통상 차량의 차체 저면에 장착된다. 연료탱크는 인화성물질인 연료를 저장하는 것으로 부주의할 경우 화제의 위험성이 있으며, 연료의 증발가스에 의해 차량에 승차한 운전자 및 승객의 호흡곤란이 발생될 수 있기 때문에, 일반적으로 그와 같은 폐해를 줄이기 위해 고온의 영향을 받는 엔진 룸이나 사람이 승차하는 차실내와 격리되는 차체의 하측에 형성되는 것이다.

도 5는 일반적으로 연료탱크가 차량의 하부에 마운팅된 상태를 도시한 도면으로서, 다각형상으로 형성된 연료탱크(10)의 몸체는 스틸 스트립(12)으로써 감싸진 채 차체(11)의 하부에 장착된다. 상기 스틸 스트립(12)의 양측 끝단은 볼트(13)에 의해서 고정된다.

상기한 스틸 스트립(12)으로써 연료탱크(10)를 마운팅하는 것은 연료 시스템에서 발생되는 연료맥동음이나 이상 소음을 저감하기 위한 것으로, 상기 스틸 스트립(12)은 일종의 댐퍼장치인 것이다.

그런데 상기와 같이 종래의 연료탱크를 마운팅하는 구조에서는 연료시스템에서 발생되는 연료 맥동음이나 이상소음을 제어하는 데는 어느 정도의 효과가 있었으나, 연료탱크 자체가 차체의 벤팅 및 토셔널 모션을 제어하지는 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 연료 시스템에서 발생되는 연료 맥동음이나 이상소음을 흡수할 뿐만 아니라 차량의 벤팅 및 토셔널 모션에 의해서 전달되는 진동이 감쇄되도록 하는 차량 연료탱크의 마운팅 구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

연료가 저장되는 다각형상의 연료탱크와;

상기 연료탱크의 양측을 차체의 하부면에 고정하기 위한 볼트와;

상기한 볼트의 외주연에 개재되어 상기 연료탱크와 차체 사이의 진동을 감쇄하기 위해 형성되어지되, 상기 연료탱크 내의 연료무게에 따라 반응되어 탄성치가 변하도록 형성되는 고무재의 다이내믹 댐퍼와;

상기 다이내믹 댐퍼의 튜닝 주파수를 제어하기 위한 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 연료탱크의 마운팅 구조.

도 2는 본 발명에 의해 형성되는 다이내믹 댐퍼의 구성도.

도 3은 본 발명에 의한 제어부의 구성도.

도 4는 본 발명에 의한 댐핑장치의 플로우 차트.

도 5는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 연료탱크 11 : 차체

20 : 다이내믹 댐퍼 21 : 고무재

22 : 상부열전소자 23 : 고무재

24 : 하부열전소자 30 : 볼트

32 : 온도센서 40 : 제어부

이하, 본 발명의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 연료탱크의 마운팅 구조이며, 도 2는 본 발명에 의해 형성되는 다이내믹 댐퍼의 구성도이며, 도 3은 본 발명에 의한 제어부의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 의한 댐핑장치의 플로우 차트이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성되는 다이내믹 댐퍼를 지시하는 것이며, 일부의 도면부호는 종래기술의 설명에서 사용된 부호가 인용된다.

상기한 다이내믹 댐퍼(20)는 연료탱크(10)와 차체(11) 사이에 완충을 위한 간격이 유지될 수 있도록 소정의 두께를 가진 고무재로 형성되는데, 상기 다이내믹 댐퍼(20)의 고무재(21,23) 상하측 내부에는 고무의 탄성값이 환경에 따라서 변하도록 하기 위한 상부열전소자(22)와 하부열전소자(24)가 각각 삽입된다. 즉, 상기한 상부열전소자(22)와 하부열전소자(24)에 소정의 전류가 인가되면, 상기 두 열전소자(22,24)는 전류의 흐름방향에 따라 흡열과 발열이 상반되게 발생하는 물질로서, 순방향 전류 인가시 상부열전소자(22)는 흡열작용되고 하부열전소자(24)는 발열작용되고, 역방향 전류 인가시 상부열전소자(22)는 발열작용되고 하부열전소자(24)는 흡열작용되는 것이다. 따라서 전류의 인가방향에 의해서 고무의 온도가 조절되어 다이내믹 댐퍼(20)의 탄성값이 변하게 되는 것이다.

상기와 같이 연료탱크(10)의 상부면과 차체(11)의 하부면에 개재되는 다이내믹 댐퍼(20)는 볼트(30)로써 그 중앙부가 고정되고, 그 일측에 고무재(21,23)의 온도를 측정하기 위한 온도센서(32)가 마련된다.

상기 다이내믹 댐퍼(20)의 조절을 위한 제어부(40)는 도 3에서와 같이 구성된다. 즉, 제어부(40)에서는 연료탱크(10) 내의 연료게이지(34)를 통한 연료량 신호에 연료밀도를 곱하여 현재의 연료무게가 계산되고, 연료탱크(10) 자체의 무게(M)에 계산된 현재 연료무게(m)를 더하여 연료탱크 전체의 무게(M+m)를 얻게 된다. 또한, 다이내믹 댐퍼(20)를 구성하고 있는 고무의 현재 온도(t)를 측정하여 이미 데이터화된 K-테이블에 의해서 고무의 탄성치에 따라서 현재 고무온도에 따른고무의 탄성값(K(t))을 산출하게 된다. 따라서 상술한 연료탱크 전체의 무게와 고무의 탄성값에 의해서 현재의 튜닝 주파수(f_t)를 계산하고, 이를 목표주파수와 비교하여 그 높고 낮음에 따라서 상부열전소자(22) 혹은 하부열전소자(24)에 인가될 전류흐름방향을 결정하도록 구성된다.

참고로, 튜닝 주파수(f_t)는 다음과 같은 함수에 의해서 얻어진다.

이때, K(t)는 고무의 온도변화에 따른 고무의 탄성값이며, M은 연료탱크의 무게이며, m은 현재 연료의 무게를 나타내는 것이다.

이상과 같이 구성되는 다이내믹 댐퍼는 도 4에 도시되는 바와 같은 플로우 차트에 의해서 제어된다.

엔진의 운전이 시작되면 상기한 제어부(40)에서는 연료탱크(10) 내의 연료무게를 계산하여 연료탱크 전체의 무게(M+m)을 산출하고, 온도센서(32)에서 측정되는 고무의 온도에 따라서 현재의 K(t)를 예측하게 된다. 그리고 튜닝 주파수(f_t)를 계산한 다음, 튜닝 주파수(f_t)와 목표 주파수를 비교하여 튜닝 주파수가 목표 주파수와 근접한가를 판단하게 된다.

상기 단계에서 튜닝 주파수(f_t)와 목표 주파수가 근접된 것으로 판단되면, 상기한 다이내믹 댐퍼(20)에는 별다른 제어가 필요없게 된다.

한편, 상기 단계에서 튜닝 주파수(f_t)가 목표 주파수보다 기준치 이상보다높은 것으로 판단되면, 상기한 열전소자(22,24)에는 순방향의 전류가 인가되어 상부열전소자(22)는 흡열작용되고 하부열전소자(24)는 발열작용되어, 튜닝 주파수가 목표 주파수에 근접될 수 있도록 제어한다

반대로, 상기 단계에서 튜닝 주파수(f_t)가 목표 주파수보다 기준치 이상보다 낮은 것으로 판단되면, 상기한 열전소자(22,24)에는 역방향의 전류가 인가되어 상부열전소자(22)는 발열작용되고 하부열전소자(24)는 흡열작용되어, 튜닝 주파수가 목표 주파수에 근접될 수 있도록 제어한다.

따라서 연료탱크(10)는 항상 그 자체의 튜닝특성을 갖는 저주파 다이내믹 댐퍼로서의 역할을 하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 연료탱크 내의 연료량 변화 및 다이내맥 댐퍼를 구성하고 있는 고무재의 온도변화에 따라서 연료탱크를 지지하고 있는 다이내믹 댐퍼의 특성이 조절되므로서 연료탱크의 저주파 진동특성이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 연료가 저장되는 다각형상의 연료탱크(10)와;

   상기 연료탱크(10)의 양측을 차체(11)의 하부면에 고정하기 위한 볼트(30)와;

   상기한 볼트(30)의 외주연에 개재되어, 상기 연료탱크(10) 내의 연료무게에 따라 반응되어 탄성값이 변하도록 형성되는 다이내믹 댐퍼(20)와;

   상기 다이내믹 댐퍼(20)를 제어하기 위한 제어부(40); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 연료탱크의 마운팅 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 다이내믹 댐퍼(20)를 형성하는 고무재(21,23)의 상하 내부에는 상기 고무재(21,23)의 탄성값이 변하도록 하기 위한 상부열전소자(22) 및 하부열전소자(24)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량 연료탱크의 마운팅 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 전자제어장치(40)에서는 연료탱크(10) 내의 연료량을 판단하고, 판단된 연료량에 따라 상기 상부열전소자(22) 및 하부열전소자(24)에 각각 전류가 인가되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 연료탱크의 마운팅 구조.