KR20030018943A - 배기가스 특이소음 마스킹 시스템 - Google Patents

배기가스 특이소음 마스킹 시스템 Download PDF

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최성배
진재민
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Abstract

엔진 아이들 영역 또는 저속 저부하 영역에서, 터보 차져가 장착된 엔진의 배기 토출구에 백색음을 발생시켜 터보 차져의 터빈에서 발생하는 특이소음 (TURBINE WHINE NOISE)과 합성하여 차폐(MASKING)할 수 있도록 하는 배기가스 특이소음 마스킹 시스템을 제공할 목적으로,
터보 차져가 장착된 엔진의 배기 토출구 일측에 장착되는 스피커와; 상기 스피커에서 특정 주파수 영역의 백색음을 출력할 수 있도록 백색음원 칩을 내장한 백색음 발생 모듈과; 상기 백색음 발생 모듈에 엔진 RPM 신호를 출력하는 엔진 회전수 센서와; 상기 백색음 발생 모듈에 차량 속도 신호를 출력하는 차속 센서를 포함하는 배기가스 특이소음 마스킹 시스템을 제공한다.

Description

배기가스 특이소음 마스킹 시스템{MASKING SYSTEM OF TURBINE WHINE NOISE}
본 발명은 터보 차져가 장착된 엔진의 배기가스 특이소음 마스킹 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터보 차져가 장착된 엔진의 배기 토출구에서 상기 터보 차져의 터빈에서 발생하는 순음 성분의 특이소음(TURBINE WHINE NOISE)을 엔진의 아이들 상태에서 백색음(WHITE NOISE; 전 주파수 구간의 소음에너지의 크기가 같으며, 위상이 서로 다른 소음을 말함.)과 합성하여 차폐(MASKING)할 수 있도록 하는 배기가스 특이소음 마스킹 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 터보 차져가 장착된 엔진에서는 엔진의 배기 토출구에서 상기 터보 차져의 터빈으로부터 발생되는 순음(PURE TONE, 즉, 사인파로 이루어진 순수한소리로 사인음파 또는 단순음이라고도 한다.) 성분의 특이소음(TURBINE WHINE NOISE)을 방사하게 되는데, 이 특이소음은 터빈의 회전수에 블레이드 날개수를 곱한 값으로 나타나는 도 3에서의 A부분에서와 같은 주파수 영역을 가지며, 주변소음(BACKGROUND NOISE)에 의해 합성되어 차폐되어 운전자가 이를 인식하기는 어렵다.
그러나 엔진의 아이들 조건의 차량 정지 상태 또는 저속 저부하 상태에서는, 주변소음이 충분하지 않아 상기 특이소음이 배기 토출구를 통하여 그대로 방사되어 운전자가 이를 인식할 수 있을 정도가 됨으로, 운전자의 신경을 자극하게 되는 등 상품성의 문제를 야기시키게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진 아이들 영역 또는 저속 저부하 영역에서, 터보 차져가 장착된 엔진의 배기 토출구에 백색음을 발생시켜 터보 차져의 터빈에서 발생하는 특이소음(TURBINE WHINE NOISE)과 합성하여 차폐(MASKING)할 수 있도록 하는 배기가스 특이소음 마스킹 시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배기가스 특이소음 마스킹 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 배기가스 특이소음 마스킹 시스템에 의한 소음 합성의 기본원리를 나타낸 그래프이다.
도 3은 종래 터보 차져의 터빈에서 발생되는 특이소음의 주파수 영역을 도시한 그래프이다.
상기한 바와 같은 목적을 실형하기 위한 본 발명에 따른 배기가스 특이소음 마스킹 시스템은 터보 차져가 장착된 엔진의 배기 토출구 일측에 장착되는 스피커와; 상기 스피커에서 특정 주파수 영역의 백색음을 출력할 수 있도록 백색음원 칩을 내장한 백색음 발생 모듈과; 상기 백색음 발생 모듈에 엔진 RPM 신호를 출력하는 엔진 회전수 센서와; 상기 백색음 발생 모듈에 차량 속도 신호를 출력하는 차속 센서를 포함하며,
상기 백색음 발생 모듈은 상기 엔진 회전수 센서와 차속 센서로부터 입력되는 엔진 RPM 신호와 차량 속도 신호가 각각 엔진 아이들 영역을 포함하는 각 설정 상한치 이하의 조건을 동시에 만족하는 경우에, 상기 백색음원 칩을 통하여 상기 스피커에 백색음을 출력할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 배기가스 특이소음 마스킹 시스템의 구성도로서, 본 발명에 따른 배기가스 특이소음 마스킹 시스템의 구성은 터보 차져(1)가 장착된 엔진의 머플러(3) 후미의 배기 토출구(5) 일측에 음향을 출력하기 위한 스피커(7)를 구성하고, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 스피커(7)에서 특정 주파수(f1) 영역의 백색음을 출력할 수 있도록 백색음원 칩(9)을 내장한 백색음 발생 모듈(11)이 외부 전원(13)에 연결되어 구비한다.
또한, 백색음 발생 모듈(11)에 엔진 RPM 신호를 출력하는 엔진 회전수 센서 (15)와, 상기 백색음 발생 모듈(11)에 차량 속도 신호를 출력하는 차속 센서(17)를 구비하여 이루어진다.
이때, 상기 백색음 발생 모듈(11)은 상기 엔진 회전수 센서(15)와 차속 센서(17)로부터 입력되는 엔진 RPM 신호(N)와 차량 속도 신호(V)가 각각 엔진 아이들 영역을 포함하는 각 설정 상한치(N0, V0) 이하의 조건을 동시에 만족하는 경우에, 상기 백색음원 칩(9)에 신호를 인가하여 상기 스피커(7)에 백색음을 출력할 수 있도록 로직된다.
따라서, 상기한 바와 같은 구성에 의한 배기가스 특이소음 마스킹 시스템의 작동을 보다 구체적으로 살펴보면, 터보 차져(1)를 구비하는 차량이 정상적으로 주행중에는 상기 터보 차져(1)의 터빈(미도시)에서 발생되는 특이소음(TURBINE WHINE NOISE)은 주변소음을 포함하는 배기소음 등에 가려져 특이소음의 강도를 상당량 줄이게 됨으로 운전자가 이를 인식하기 어렵게 된다.
그리고 상기 차량이 아이들 상태나 저속 저부하 시의 운전 조건에서 작동하면, 상기 백색음 발생 모듈(11)은 상기 엔진 회전수 센서(15)와 차속 센서(17)로부터 입력되는 엔진 RPM 신호(N)와 차량 속도 신호(V)가 각각 엔진 아이들 영역을 포함하는 각 설정 상한치(N0, V0) 이하의 조건을 동시에 만족하는 경우, 상기 백색음원 칩(9)에 신호를 인가하게 되고, 이에 따라 상기 스피커(7)는 백색원음 칩(9)으로부터 입력되는 출력신호에 따라 상기 배기 토출구(5) 일측에 백색음을 출력하게 된다.
따라서, 상기 도 2에서와 같이, 상기 스피커(7)로부터 발생되는 백색음(1번 그래프)과 상기 배기 토출구(5)를 통하여 방사되는 특이소음(A, 2번 그래프)은 상호 합성하여 마스킹(MASKING) 상태가 양호한 배기소음(B, 3번 그래프)으로 방사된다.
즉, 차량의 아이들 또는 저속 저부하 상태에서도 운전자는 상기 터보 차져(1)의 터빈으로부터 발생되는 특이소음을 인식하지 못하게 되는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 배기가스 특이소음 마스킹 시스템에 의하면, 엔진 아이들 영역 또는 저속 저부하 영역에서, 터보 차져가 장착된 엔진의 배기 토출구 일측에 백색음을 발생시켜 터보 차져의 터빈에서 발생하는 특이소음(TURBINE WHINE NOISE)과 합성시킴으로서, 차폐(MASKING) 상태가 양호한 배기소음을 방사하게 됨으로, 운전자가 이를 인식할 수 없도록 하여, 운전자의 신경을 자극하지 않게 됨으로 안락한 운전환경을 제공하게 되며, 상품성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 터보 차져가 장착된 엔진의 배기 토출구 일측에 장착되는 스피커와;
    상기 스피커에서 특정 주파수 영역의 백색음을 출력할 수 있도록 백색음원 칩을 내장한 백색음 발생 모듈과;
    상기 백색음 발생 모듈에 엔진 RPM 신호를 출력하는 엔진 회전수 센서와;
    상기 백색음 발생 모듈에 차량 속도 신호를 출력하는 차속 센서와;
    를 포함하는 배기가스 특이소음 마스킹 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 백색음 발생 모듈은
    상기 엔진 회전수 센서와 차속 센서로부터 입력되는 엔진 RPM 신호와 차량 속도 신호가 각각 엔진 아이들 영역을 포함하는 각 설정 상한치 이하의 조건을 동시에 만족하는 경우에, 상기 백색음원 칩을 통하여 상기 스피커에 백색음을 출력할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 배기가스 특이소음 마스킹 시스템.
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