KR101655215B1 - 보기류 검사 장치 및 이를 포함하는 검사 시스템 - Google Patents

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박기춘
최의철
김용우
안재익
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현대자동차 주식회사
기아자동차 주식회사
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Abstract

본 발명은 보기류 검사 장치에 관한 것으로, 테스터 브라켓; 상기 테스터 브라켓에 장착되는 토크 펄스 시뮬레이션 모터; 상기 테스터 브라켓에 장착되며, 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터에 의해 회전하는 크랭크 샤프트 풀리; 상기 테스터 브라켓에 장착되며, 상기 크랭크 샤프트 풀리와 벨트로 연결되어 회전하는 보기류 시스템; 및 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터의 작동을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

보기류 검사 장치 및 이를 포함하는 검사 시스템{APPARATUS FOR TESTING AUXILIARY BELT SYSTEM AND TESTING SYSTEM PROVIDED WITH THE SAME}
본 발명은 보기류 검사 장치 및 이를 포함하는 검사 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보기류의 노이즈 발생 등을 검사할 수 있는 보기류 검사 장치 및 이를 포함하는 검사 시스템에 관한 것이다.
엔진의 크랭크 샤프트에 의해 구동되는 에어컨(air conditioner), 알터네이터(alternator) 또는 모터/제너레이터(motor/generator) 등을 보기류(auxiliary machinery or auxiliary belt system) 라 한다.
근래, 차량의 소음 진동등에 대한 소비자의 요구가 증대되어 보기류에 의해 발생하는 진동/소음 저감에 많은 관심이 기울여지고 있다.
차량의 개발 단계에서 보기류 등이 장착된 엔진을 엔진 다이노(engine dyno; engine dynamometer)를 이용하여 시험할 때, 이러한 보기류 등의 소음, 진동 등을 측정하고 있다.
그러나, 이러한 방법은 테스트용 엔진의 제작 비용이 고가이고, 엔진의 소음, 진동, 실험실 내의 소음 등에 의해 오류가 발생할 수 있고, 실험실 내에서 다양한 실제 차량의 환경, 예를 들어 다양한 온도, 습도 등의 환경을 구현하기 곤란한 문제가 있다.
본 발명은, 초기 차량 개발 단계에서 보기류의 소음, 진동 등을 정확히 진단할 수 있는 보기류 검사 장치 및 이를 포함하는 검사 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 다양한 차량 환경 조건을 구현하여 진단 비용을 줄일 수 있는 보기류 검사 장치 및 이를 포함하는 검사 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 장치는 테스터 브라켓; 상기 테스터 브라켓에 장착되는 토크 펄스 시뮬레이션 모터; 상기 테스터 브라켓에 장착되며, 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터에 의해 회전하는 크랭크 샤프트 풀리; 상기 테스터 브라켓에 장착되며, 상기 크랭크 샤프트 풀리와 벨트로 연결되어 회전하는 보기류 시스템; 및 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터의 작동을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터의 작동이 엔진의 각 행정에 대응하도록 그 토크를 변동 제어할 수 있다.
상기 보기류 검사 장치는 상기 보기류 시스템에서 발생하는 소음을 측정하는 소음 측정 장치를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 소음 측정 장치에서 출력되는 신호와 미리 설정된 소음 기준 신호와 비교하고, 비교된 신호를 출력할 수 있다.
상기 보기류 시스템은 워터 펌프를 포함하고, 상기 제어부는 실차 조건을 구현 하도록 상기 워터 펌프의 수압을 조절할 수 있다.
상기 보기류 시스템은 시동 모터를 포함하고, 상기 제어부는 실차 조건을 구현 하도록 상기 시동 모터의 전류 부하를 조절할 수 있다.
상기 보기류 시스템은 상기 시동 모터와 전기적으로 연결된 배터리 시뮬레이터를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 배터리 시뮬레이터의 충전/방전 상태를 진단하여 해당 신호를 출력할 수 있다.
상기 보기류 시스템은 에어컨을 포함하고, 상기 제어부는 실차 조건을 구현 하도록 상기 에어컨의 냉매 압력을 조절할 수 있다.
상기 보기류 시스템은 유압 펌프를 더 포함하고, 상기 제어부는 실차 조건을 구현 하도록 상기 유압 펌프의 유압을 조절할 수 있다.
상기 테스터 브라켓에 장착되는 보기류 시스템은 그 장착 위치 및 장착 각도가 변경 가능할 수 있다.
상기 보기류 시스템은 상기 테스터 브라켓에 장착되어 상기 벨트로 구동되는 텐셔너; 및 상기 텐셔너의 거동을 측정하는 텐셔너 변위 측정 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 텐셔너 변위 측정 센서의 출력 신호를 입력 받아 미리 설정된 기준 변위와 비교하고, 해당 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 시스템은 상기 보기류 시스템이 삽입되어, 미리 설정된 온도 및 습도를 포함하는 기준 환경을 상기 보기류 시스템에 제공하는 환경 박스;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 장치 및 이를 포함하는 검사 시스템에 의하면, 초기 차량 개발 단계에서 보기류의 소음, 진동 등을 정확히 진단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 장치 및 이를 포함하는 검사 시스템에 의하면, 다양한 차량 환경 조건을 구현하여 진단 비용을 줄일 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 보기류 검사 장치의 사시도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 보기류 검사 장치의 블록도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 보기류 검사 장치의 일부 정면도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 보기류 검사 장치의 보기류 장착부를 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 실시예에 의한 보기류 검사 장치의 텐셔너의 변위를 나타낸 그래프이다.
도6은 본 발명의 실시예에 의한 보기류 시스템의 환경 박스를 도시한 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 보기류 검사 장치의 사시도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 의한 보기류 검사 장치의 블록도이고, 도3은 본 발명의 실시예에 의한 보기류 검사 장치의 일부 정면도이다.
도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 장치는 테스터 브라켓(200), 상기 테스터 브라켓(200)에 장착되는 토크 펄스 시뮬레이션 모터(20), 상기 테스터 브라켓(200)에 장착되며, 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터(20)에 의해 회전하는 크랭크 샤프트 풀리(22), 상기 테스터 브라켓(200)에 장착되며, 상기 크랭크 샤프트 풀리(22)와 벨트(25)로 연결되어 회전하는 보기류 시스템(30) 및 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터(20)의 작동을 제어하는 제어부(10)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 벨트(25)는 엔진의 동력을 보기류에 전달하는 벨트, 체인 등을 모두 포함하는 개념이다.
상기 테스터 브라켓(200)에는 상기 벨트(25)의 장력을 조절하기 위한 아이들러(210, 212)와 상기 벨트(25)의 장력을 유지하기 위한 텐셔너(90)가 장착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 장치는 일반적인 엔진을 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터(20)로 대체하여 엔진의 소음 등에 의한 간섭을 배제할 수 있어 상기 보기류(30)의 소음, 진동 특성을 왜곡 없이 검사할 수 있다.
상기 제어부(10)는 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터(20)의 작동이 엔진의 각 행정에 대응하도록 그 토크를 변동 제어할 수 있다.
일반적인 엔진은 각 행정에 따른 토크가 변동되며, 상기 제어부(10)가 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터(20)의 토크를 일반적인 엔진과 유사하게 구현하여 상기 보기류(30) 자체의 소음, 진동 특성을 정확하게 진단 할 수 있다.
상기 보기류 검사 장치는 상기 보기류 시스템(30)에서 발생하는 소음을 측정하는 소음 측정 장치(80)를 더 포함하고, 상기 제어부(10)는 상기 소음 측정 장치(80)에서 출력되는 신호와 미리 설정된 소음 기준 신호와 비교하고, 비교된 신호를 출력할 수 있다.
상기 소음 측정 장치(80)는 예를 들어, 마이크(microphone)일 수 있고, 상기 미리 설정된 소음 기준 신호는 일반적인 엔진의 소음을 포함한 차량의 소음으로 맵(110)에 저장될 수 있다. 상기 제어부(10)는 상기 소음 측정 장치(80)에서 출력되는 신호와 상기 설정된 소음 기준 신호와 비교하여 엔진 등의 소음을 필터링 한 후, 상기 필터링된 소음을 상기 보기류 시스템(30)의 소음으로 그 신호, 예를 들어 그래프 등으로 출력할 수 있다.
상기 보기류 시스템(30)은 워터 펌프(40)를 포함하고, 상기 제어부(10)는 실차 조건을 구현 하도록 상기 워터 펌프(40)의 수압을 조절할 수 있다.
상기 워터 펌프(40)는 상기 벨트(25)를 통해 상기 크랭크 샤프트 풀리(22)와 워터 펌프 풀리(42)와 연결되어 회전한다.
일반적인 차량의 작동 상태에 따라 워터 펌프는 그 부하가 변동 되므로, 본발명의 실시예에 의한 상기 워터 펌프(40)가 일반적인 워터 펌프의 작동과 유사한 작동을 하도록 그 작동 제어 신호가 상기 맵(110)에 저장되고, 상기 제어부(10)의 제어에 의해 상기 워터 펌프(40)에 가해지는 부하가 변동된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 장치는 상기 워터 펌프(40)를 포함하는 상기 보기류 시스템(30)의 소음/진동 특성을 실차와 유사하게 진단 가능하다. 상기 워터 펌프(40)의 작동 제어 신호는 시험에 의해 결정될 수 있다.
상기 보기류 시스템(30)은 시동 모터(50)를 포함하고, 상기 제어부(10)는 실차 조건을 구현 하도록 상기 시동 모터(50)의 전류 부하를 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 시동 모터(50)는 예를 들어 발전용 알터네이터(alternator), 시동용 모터, 또는 모터/제너레이터를 포함하는 개념이다.
상기 시동 모터(50)는 상기 벨트(25)를 통해 상기 크랭크 샤프트 풀리(22)와 시동 모터 풀리(52)와 연결되어 회전한다.
일반적인 차량의 작동 상태에 따라 시동 모터는 그 부하가 변동 되므로, 본발명의 실시예에 의한 상기 시동 모터(50)가 일반적인 시동 모터의 작동과 유사한 작동을 하도록 그 작동 제어 신호가 상기 맵(110)에 저장되고, 상기 제어부(10)의 제어에 의해 상기 시동 모터(50)에 가해지는 부하가 변동된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 장치는 상기 시동 모터(50)를 포함하는 상기 보기류 시스템(30)의 소음/진동 특성을 실차와 유사하게 진단 가능하다. 상기 시동 모터(50)의 작동 제어 신호는 시험에 의해 결정될 수 있다.
상기 보기류 시스템(30)은 상기 시동 모터(50)와 전기적으로 연결된 배터리 시뮬레이터(100)를 더 포함하고, 상기 제어부(10)는 상기 배터리 시뮬레이터(100)의 충전/방전 상태를 진단하여 해당 신호를 출력할 수 있다.
일반적인 차량의 작동 상태에 따라 배터리는 충전과 방전을 반복 하며, 상기 제어부(10)는 상기 시동 모터(50)에 의해 충전 및 방전되는 상기 배터리 시뮬레이터(100)의 상태를 검출하여 실제 차량과 유사한 배터리의 작동 상태를 진단할 수 있다.
상기 보기류 시스템(30)은 에어컨(60)을 포함하고, 상기 제어부(10)는 실차 조건을 구현 하도록 상기 에어컨(60)의 냉매 압력을 조절할 수 있다.
상기 테스터 브라켓(200)에는 에어컨 풀리(62)가 장착되며, 상기 벨트(25)를 통해 상기 크랭크 샤프트 풀리(22)에 의해 회전한다. 상기 에어컨 풀리(62)는 상기 에어컨(60)의 컴프레서를 작동 시키게 된다.
일반적인 차량의 작동 상태에 따라 에어컨은 그 부하가 변동 되므로, 본발명의 실시예에 의한 상기 에어컨(60)이 일반적인 에어컨의 작동과 유사한 작동을 하도록 그 작동 제어 신호가 상기 맵(110)에 저장되고, 상기 제어부(10)의 제어에 의해 상기 에어컨(60)에 가해지는 부하, 즉 냉매 압력이 변동된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 장치는 상기 에어컨(60)을 포함하는 상기 보기류 시스템(30)의 소음/진동 특성을 실차와 유사하게 진단 가능하다. 상기 에어컨(60)의 작동 제어 신호는 시험에 의해 결정될 수 있다.
상기 보기류 시스템(30)은 유압 펌프(70)를 더 포함하고, 상기 제어부(10)는 실차 조건을 구현 하도록 상기 유압 펌프(70)의 유압을 조절할 수 있다.
도1 및 도3에는 상기 유압 펌프(70)가 도시되지 않았으나, 상기 벨트(25)를 통해 상기 크랭크 샤프트 풀리(22)와 연결되어 회전할 수 있다.
상기 유압 펌프(70)는, 예를 들어 유압식 파워 스티어링 장치를 구동하는 유압을 형성할 수도 있고, 엔진이나 변속기의 작동을 위한 유압을 형성할 수도 있다.
일반적인 차량의 작동 상태에 따라 유압 펌프는 그 부하가 변동 되므로, 본발명의 실시예에 의한 상기 유압 펌프(70)가 일반적인 유압 펌프의 작동과 유사한 작동을 하도록 그 작동 제어 신호가 상기 맵(110)에 저장되고, 상기 제어부(10)의 제어에 의해 상기 유압 펌프(70)에 가해지는 부하가 변동된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 장치는 상기 유압 펌프(70)를 포함하는 상기 보기류 시스템(30)의 소음/진동 특성을 실차와 유사하게 진단 가능하다. 상기 유압 펌프(70)의 작동 제어 신호는 시험에 의해 결정될 수 있다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 보기류 검사 장치의 보기류 장착부를 도시한 도면이다.
도4를 참조하면, 상기 테스터 브라켓(200)에 장착되는 보기류 시스템(30)은 그 장착 위치 및 장착 각도가 변경 가능할 수 있다.
예를 들어, 상기 워터 펌프 풀리(42), 상기 시동 모터 풀리(52), 상기 에어컨 풀리(62), 또는 상기 아이들러(210, 212)는 상기 테스터 브라켓(200)에 고정된 풀리 브라켓(220)에 조절 볼트(222)를 통해 장착된다.
상기 보기류 시스템(30)의 장착 위치 및 장착 각도는 실차의 공차를 고려하여 미리 설정된 값으로 상기 조절 볼트(222)의 체결 위치를 조절하여 상기 보기류 시스템(30)의 장착 위치 및 장착 각도가 변경 가능하다. 상기 풀리 브라켓(220)에 게이지(224)가 형성되며, 미리 설정된 공차만큼 상기 보기류 시스템(30)의 다양한 장착 위치 및 장착 각도의 변경이 가능하다.
도5는 본 발명의 실시예에 의한 보기류 검사 장치의 텐셔너의 변위를 나타낸 그래프이다.
도1 내지 도3 및 도5를 참조하면, 상기 보기류 시스템(30)은 상기 테스터 브라켓(200)에 장착되어 상기 벨트(25)로 구동되는 텐셔너(90) 및 상기 텐셔너(90)의 거동을 측정하는 텐셔너 변위 측정 센서(92)를 더 포함하고, 상기 제어부(10)는 상기 텐셔너 변위 측정 센서(92)의 출력 신호를 입력 받아 미리 설정된 기준 변위와 비교하고, 해당 신호를 출력할 수 있다.
도5에서, 실선은 엔진에 의해 작동하는 일반적인 텐셔너의 거동을 나타내며, 점선은 본 발명의 실시예에 의한 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터(20)에 의한 상기 텐셔너(90)의 거동을 나타낸다.
상기 제어부(10)는 상기 텐셔너(90)의 거동을 실제 엔진에 의한 텐셔너의 거동과 비교하여 실제 엔진의 작동 상태 구현 여부를 판단할 수 있다.
도6은 본 발명의 실시예에 의한 보기류 시스템의 환경 박스를 도시한 사시도이다.
도6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 시스템은 상기 보기류 시스템(30)이 삽입되어, 미리 설정된 온도 및 습도를 포함하는 기준 환경을 상기 보기류 시스템(30)에 제공하는 환경 박스(300)를 포함한다.
상기 환경 박스(300)는 실제 차량이 접하게 되는 온도 및 습도를 구현 가능하며, 상기 보기류 시스템(30)을 상기 환경 박스(300) 내에 구비시켜 상기 보기류 시스템(30)의 작동 상태를 점검 가능하다.
따라서, 실험실 내의 온도 및 습도를 실제 차량의 환경으로 전환할 필요가 없이 다양한 환경 상황에서의 상기 보기류 시스템(30)의 작동 상태를 용이하게 점검 가능하다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 장치 및 이를 포함하는 검사 시스템에 의하면, 초기 차량 개발 단계에서 보기류의 소음, 진동 등을 엔진, 변속기 등의 소음을 배제하고 정확히 진단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 보기류 검사 장치 및 이를 포함하는 검사 시스템에 의하면, 다양한 차량 환경 조건을 용이하게 구현하여 진단 비용을 줄일 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 제어부 20: 토크 펄스 시뮬레이션 모터
22: 크랭크 샤프트 풀리 25: 벨트
30: 보기류 시스템 40: 워터 펌프
42: 워터 펌프 풀리 50: 시동 모터
52: 시동 모터 풀리 60: 에어컨
62: 에어컨 풀리 70: 유압 펌프
80: 소음 측정 장치 90: 텐셔너
92: 텐셔너 변위 측정 센서 100: 배터리 시뮬레이터
110: 맵 200: 테스터 브라켓
210, 212: 아이들러 220: 풀리 브라켓
222: 볼트 224: 게이지
300: 환경 박스

Claims (11)

  1. 테스터 브라켓;
    상기 테스터 브라켓에 장착되는 토크 펄스 시뮬레이션 모터;
    상기 테스터 브라켓에 장착되며, 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터에 의해 회전하는 크랭크 샤프트 풀리;
    상기 테스터 브라켓에 장착되며, 상기 크랭크 샤프트 풀리와 벨트로 연결되어 회전하는 보기류 시스템;
    상기 보기류 시스템에서 발생하는 소음을 측정하는 소음 측정 장치; 및
    상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터의 작동을 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 토크 펄스 시뮬레이션 모터의 작동이 엔진의 각 행정에 대응하도록 그 토크를 변동 제어하며, 상기 소음 측정 장치에서 출력되는 신호와 미리 설정된 소음 기준 신호와 비교하고, 비교된 신호를 출력하되,
    상기 보기류 시스템은 게이지가 형성된 풀리 브라켓과 조절 볼트를 통해 상기 테스터 브라켓에 그 장착 위치 및 장착 각도가 변경 가능하게 장착되는 보기류 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 보기류 시스템은
    워터 펌프를 포함하고,
    상기 제어부는
    실차 조건을 구현 하도록 상기 워터 펌프의 수압을 조절하는 보기류 검사 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 보기류 시스템은
    시동 모터를 포함하고,
    상기 제어부는
    실차 조건을 구현 하도록 상기 시동 모터의 전류 부하를 조절하는 보기류 검사 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 보기류 시스템은
    상기 시동 모터와 전기적으로 연결된 배터리 시뮬레이터를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 배터리 시뮬레이터의 충전/방전 상태를 진단하여 해당 신호를 출력하는 보기류 검사 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 보기류 시스템은
    에어컨을 포함하고,
    상기 제어부는
    실차 조건을 구현 하도록 상기 에어컨의 냉매 압력을 조절하는 보기류 검사 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 보기류 시스템은
    유압 펌프를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    실차 조건을 구현 하도록 상기 유압 펌프의 유압을 조절하는 보기류 검사 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에서,
    상기 보기류 시스템은
    상기 테스터 브라켓에 장착되어 상기 벨트로 구동되는 텐셔너; 및
    상기 텐셔너의 거동을 측정하는 텐셔너 변위 측정 센서;
    를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 텐셔너 변위 측정 센서의 출력 신호를 입력 받아 미리 설정된 기준 변위와 비교하고, 해당 신호를 출력하는 보기류 검사 장치.
  11. 상기 제1항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항 또는 제10항 중 어느 한 항에 의한 보기류 시스템이 삽입되어, 미리 설정된 온도 및 습도를 포함하는 기준 환경을 상기 보기류 시스템에 제공하는 환경 박스;
    를 포함하는 보기류 검사 시스템.
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