KR100559390B1 - 차량의 댐핑 제어장치 및 방법 - Google Patents

차량의 댐핑 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다이나믹 댐퍼와 샤프트 사이에 발생되는 변위 검출을 통해 최적의 댐핑 위치에 다이나믹 댐퍼를 이동시켜서 소음/진동을 발생을 감소시킬 수 있는 차량의 댐핑 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 다이나믹 댐퍼와 샤프트 사이에 장착되며, 장착부의 변위를 검출하는 변위 검출부와; 상기 변위 검출부로부터 입력되는 변위 검출 신호(E)를 분석하여 다이나믹 댐퍼의 최적 댐핑위치를 산출하고 산출된 댐핑위치로 다이나믹 댐퍼를 이동시키도록 해당되는 위치 이동 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 다이나믹 댐퍼와 샤프트 사이에 장착되며, 상기 제어부로부터 공급되는 위치 이동 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 변위 검출부로부터 출력되는 변위 검출 신호가 최소가 되는 위치로 다이나믹 댐퍼를 이동하는 이동부를 포함하여 구성한다.
차량, 댐핑, 다이나믹 댐퍼, 샤프트

Description

차량의 댐핑 제어장치 및 방법{DAMPING CONTROL DEVICE OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
도 1은 다이나믹 댐퍼가 장착된 등속 조인트를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 댐핑 제어장치의 장착위치를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 선 A-A에 따른 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 댐핑 제어방법을 도시한 흐름도.
본 발명은 차량의 댐핑 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 등속 조인트(CVJ)(110)가 장착된 차량의 경우 등속 조인트(110)에는 도 1에 도시된 바와 같이 다이나믹 댐퍼(Dynamic Damper)(130)가 샤프트(Shaft)(120)부에 밴드(Band)로 고정되어 있다.
다이나믹 댐퍼(130)는 특정 튜닝(Tunning) 주파수에서 공진하도록 되어 있으며, 샤프트(120)의 고유 모드와 차량 주행중의 소음/진동이 공진하여 차량 실내 소음 및 진동을 악화시킨다.
그러나 위와 같은 방법을 사용할 때 기존 샤프트(120)의 고유 모드중 주로 특정 모드에 국한해서만 다이나믹 댐퍼(130)가 제 기능을 하기 때문에 변속(1ST/2ND/3RD) 모드중 1속(1ST) 모드에 다이나믹 댐퍼(130)가 튜닝되어 있다면 그 외의 변속 모드에서는 다이나믹 댐퍼(130)의 기능을 제대로 수행하지 못하게 된다.
즉, 차량의 특정 주파수(특정 속도 영역에서만 효과가 있음)에서만 효과가 있다.
본 발명의 목적은 다이나믹 댐퍼와 샤프트 사이에 발생되는 변위 검출을 통해 최적의 댐핑 위치에 다이나믹 댐퍼를 이동시켜서 소음/진동을 발생을 감소시킬 수 있는 차량의 댐핑 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 댐핑 제어장치에 있어서, 다이나믹 댐퍼와 샤프트 사이에 장착되며, 장착부의 변위를 검출하는 변위 검출부와; 상기 변위 검출부로부터 입력되는 변위 검출 신호(E)를 분석하여 다이나믹 댐퍼의 최적 댐핑위치를 산출하고 산출된 댐핑위치로 다이나믹 댐퍼를 이동시키도록 해당되는 위치 이동 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 다이나믹 댐퍼와 샤프트 사이에 장착되며, 상기 제어부로부터 공급되는 위치 이동 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 변위 검출부로부터 출력되는 변위 검출 신호가 최소가 되는 위치로 다이나믹 댐퍼를 이동하는 이동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 댐핑 제어방법에 있어서, 변위 검출부를 통해 입력되는 변위 검출 신호(E)를 분석하는 단계와; 입력되는 변위 검출 신호(E)를 분석하여 다이나믹 댐퍼의 최적 댐핑위치를 산출하는 단계와; 산출된 댐핑위치로 다이나믹 댐퍼를 이동시키도록 해당되는 위치 이동 제어신호를 발생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 댐핑 제어장치의 구성을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 댐핑 제어장치의 장착위치를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 선 A-A에 따른 단면도로써 본 발명의 실시예에 따른 차량의 댐핑 제어장치의 구성을 도시한 것이다.
본 발명의 실시예는 차량의 댐핑 제어장치에 있어서, 변위 검출부(310), 제어부, 이동부를 포함하여 구성한다.
변위 검출부(310)는 다이나믹 댐퍼(220)와 샤프트(210) 사이에 장착되며, 장착부의 변위를 검출하고, 변위 검출에 대응되는 변위 검출 신호(E)를 발생하는 기 능을 한다.
변위 검출부(310)는 장착부의 변위에 따라 해당되는 전기적인 신호를 발생하는 스트레인 게이지(Strain Gage)로 구성한다.
제어부는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 댐핑 제어에 관련된 전반적인 제어동작을 수행하는 마이크로 프로세서로 구성하며, 본 발명의 실시예에서는 변위 검출부(310)로부터 입력되는 변위 검출 신호를 분석하여 다이나믹 댐퍼(220)의 최적 댐핑위치를 산출하고 산출된 댐핑위치로 다이나믹 댐퍼(220)를 이동시키도록 해당되는 위치 이동 제어신호를 발생한다.
예를 들어, 제어부는 변위 검출부(310)를 통해 입력되는 변위 검출 신호(E)가 E＝0이면, 변위 검출부(310)가 장착된 장착부의 변위가 없는 것으로 판단하여 이동부의 구동을 정지하도록 이동부로 공급되는 위치 이동 제어신호를 차단한다.
이와는 반대로, 제어부는 변위 검출부(310)를 통해 입력되는 변위 검출 신호(E)가 E＞0이면, 변위 검출부(310)가 장착된 장착부의 변위가 있는 것으로 판단하여 이동부를 구동하여 다이나믹 댐퍼(220) 최적 위치로 이동부가 이동되도록 이동부로 해당되는 위치 이동 제어신호를 공급한다.
이동부는 다이나믹 댐퍼(220)와 샤프트(210) 사이에 장착되며, 제어부로부터 공급되는 위치 이동 제어신호의 입력에 따라 구동되어 변위 검출부(310)로부터 출력되는 변위 검출 신호가 최소가 되는 위치로 다이나믹 댐퍼(220)를 이동한다.
이동부는 도 3에 도시된 바와 같이 모터(320), 전자석식 롤러(330)를 포함하여 구성한다.
모터(320)는 제어부와 와이어(340)로 연결되며, 제어부로부터 공급되는 위치 이동 제어신호의 입력에 따라 회전력을 발생하여 이동부를 구동시키는 동력을 제공하는 기능을 한다.
전자석식 롤러(330)는 모터(320)의 구동에 따라 연동되어 다이나믹 댐퍼(220)를 해당위치로 이동시키는 기능을 한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 다이나믹 댐퍼(220)와 샤프트(210) 사이에 스트레인 게이지를 부착하여 스트레인 게이지에서 출력되는 전압이 최소가 되는 위치로 다이나믹 댐퍼(220)가 이동하도록 한다.
스트레인 게이지는 부착된 곳의 변위가 클 수록 전압이 크다.
이 원리에 착안한다면 샤프트(210)의 변형이 제일 작은 곳이 피크(Peak) 위치이고 이곳에 다이나믹 댐퍼(220)가 위치할 경우가 다이나믹 댐퍼(220)로써의 효과가 제일 크다.
따라서 스트레인 게이지의 전압값이“0”되는 위치로 이동하도록 다이나믹 댐퍼(220)와 샤프트(210) 사이에 전자석식 롤러(330)를 사용하면 언제나 다이나믹 댐퍼(220)는 샤프트(210)의 각 모드의 피크위치에 존재하게 된다.
샤프트(210) 중앙부가 변형이 0임 ⇒ 스트레인 전압값이 제일 작다.
샤프트(210) 양 끝단의 변형이 제일 큼 ⇒ 스트레인 전압값이 제일 크다.
상기한 구성으로, 본 발명의 실시예는 다이나믹 댐퍼(220)가 샤프트(210)에 고정 부착된 방식을 탈피하여 각각의 차량 주행 속도에 따라 샤프트(210)의 각각의 모드에 대하여 최적의 위치에 다이나믹 댐퍼(220)를 이동시켜서 차량 속도에 따른 각각의 주파수 대역에 대하여 소음/진동의 댐퍼로써의 기능을 수행할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 댐핑 제어방법을 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 댐핑 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 제어부는 (S410)에서 변위 검출부(310)를 통해 입력되는 변위 검출 신호(E)를 리딩(Reading)하고, 입력되는 변위 검출 신호(E)를 분석하여 다이나믹 댐퍼(220)의 최적 댐핑위치를 산출한다(S420).
그리고, 산출된 댐핑위치로 다이나믹 댐퍼(220)를 이동시키도록 해당되는 위치 이동 제어신호를 발생하는 제어동작을 수행한다(S430, S440).
예를 들어, 제어부는 전술한 (S420)에서 변위 검출부(310)를 통해 입력되는 변위 검출 신호(E)가 E＝0이면, (S430)으로 진행하여 변위 검출부(310)가 장착된 장착부의 변위가 없는 것으로 판단하고, 이동부의 구동을 정지하도록 이동부로 공급되는 위치 이동 제어신호를 차단하는 제어동작을 수행한다.
이와는 반대로, 제어부는 전술한 (S420)에서 변위 검출부(310)를 통해 입력되는 변위 검출 신호(E)가 E＞0이면, (S440)으로 진행하여 변위 검출부(310)가 장착된 장착부의 변위가 있는 것으로 판단하고, 이동부를 구동하여 다이나믹 댐퍼(220) 최적 위치로 이동부가 이동되도록 이동부로 해당되는 위치 이동 제어신호를 공급하는 제어동작을 수행한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 댐핑 제어장치 및 방법은 다이나믹 댐퍼와 샤프트 사이의 변위 검출 여부에 따라 다이나믹 댐퍼의 최적 댐핑위치를 산출하고 산출된 댐핑위치로 다이나믹 댐퍼를 이동시켜 다이나믹 댐퍼의 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 차량의 댐핑 제어장치에 있어서,
    다이나믹 댐퍼와 샤프트 사이에 장착되며, 장착부의 변위를 검출하는 변위 검출부와;
    상기 변위 검출부로부터 입력되는 변위 검출 신호(E)를 분석하여 다이나믹 댐퍼의 최적 댐핑위치를 산출하고 산출된 댐핑위치로 다이나믹 댐퍼를 이동시키도록 해당되는 위치 이동 제어신호를 발생하는 제어부와;
    상기 다이나믹 댐퍼와 샤프트 사이에 장착되며, 상기 제어부로부터 공급되는 위치 이동 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 변위 검출부로부터 출력되는 변위 검출 신호가 최소가 되는 위치로 다이나믹 댐퍼를 이동하는 이동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 댐핑 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변위 검출부는 장착부의 변위에 따라 해당되는 전기적인 신호를 발생하는 스트레인 게이지로 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 댐핑 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 변위 검출부를 통해 입력되는 변위 검출 신호(E)가 E＝0이면, 변위 검출부가 장착된 장착부의 변위가 없는 것으로 판단하여 이동부의 구동을 정지하도록 이동부로 공급되는 위치 이동 제어신호를 차단하는 것 을 특징으로 하는 차량의 댐핑 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 변위 검출부를 통해 입력되는 변위 검출 신호(E)가 E＞0이면, 변위 검출부가 장착된 장착부의 변위가 있는 것으로 판단하여 이동부를 구동하여 다이나믹 댐퍼 최적 위치로 이동부가 이동되도록 이동부로 해당되는 위치 이동 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 차량의 댐핑 제어장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이동부는
    상기 제어부로부터 공급되는 위치 이동 제어신호의 입력에 따라 회전력을 발생하는 모터와;
    상기 모터의 구동에 따라 연동되어 상기 다이나믹 댐퍼를 해당위치로 이동시키는 전자석식 롤러를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 댐핑 제어장치.
  6. 제1항의 구성을 갖는 차량의 댐핑 제어방법에 있어서,
    변위 검출부를 통해 입력되는 변위 검출 신호(E)를 분석하는 단계와;
    입력되는 변위 검출 신호(E)를 분석하여 다이나믹 댐퍼의 최적 댐핑위치를 산출하는 단계와;
    산출된 댐핑위치로 다이나믹 댐퍼를 이동시키도록 해당되는 위치 이동 제어신호를 발생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 댐핑 제 어방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는 변위 검출부를 통해 입력되는 변위 검출 신호(E)가 E＝0이면, 변위 검출부가 장착된 장착부의 변위가 없는 것으로 판단하여 이동부의 구동을 정지하도록 이동부로 공급되는 위치 이동 제어신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 차량의 댐핑 제어방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제어부는 변위 검출부를 통해 입력되는 변위 검출 신호(E)가 E＞0이면, 변위 검출부가 장착된 장착부의 변위가 있는 것으로 판단하여 이동부를 구동하여 다이나믹 댐퍼 최적 위치로 이동부가 이동되도록 이동부로 해당되는 위치 이동 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 차량의 댐핑 제어방법.
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