KR20160043330A - Auto-balancer of wheel and vibration control method for vehicle thereof - Google Patents

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Abstract

An auto-balancer of a wheel for a vehicle is introduced. The auto-balancer of a wheel for a vehicle comprises: a housing which is prepared to form a concentric circle with a wheel around the rotary shaft of the wheel; and a weight body which is inserted into the housing and is moved inside the housing according to the rotation of the wheel. Thus, the present invention corrects the imbalance of the wheel and reduces the vibration of a vehicle.

Description

차량용 휠의 오토 발란서 및 그를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법 {AUTO-BALANCER OF WHEEL AND VIBRATION CONTROL METHOD FOR VEHICLE THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an auto balancer for a vehicle wheel and a vibration control method for a vehicle including the auto balancer.

본 발명은 차량 휠의 불균형을 보정하는 발란스 및 그를 포함하는 진동 저감 제어방법에 관한 것으로서, 휠에 불균형지점이 발생한 경우 휠의 불균형을 해소하여 진동을 저감시킬 수 있는 차량용 휠의 오토 발란서 및 그를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a balance for correcting an unbalance of a vehicle wheel, and a vibration reduction control method including the same. More particularly, the present invention relates to an auto balancer for an automobile wheel capable of reducing an unbalance of a wheel, And to a method of controlling vibration reduction of a vehicle.

차량의 휠은 서스펜션과 함께 차량의 무게를 떠받치면서도, 차량의 주행에 따라 불균일한 노면 위를 고속으로 회전되게 된다. 따라서, 휠의 제조 시 무게 균형을 정확하게 맞춘다고 하더라도 차량 주행에 따른 불균일 마모 등으로 인해 균형이 틀어지게 된다. 또한, 불균형한 휠이 차량의 주행에 따라 회전하게되면 진동과 소음이 발생되어 탑승객에게 불쾌감을 조성하여 승차감을 저하시키고, 타이어의 마모를 촉진하는 등의 문제가 발생했다.
The wheel of the vehicle supports the weight of the vehicle together with the suspension, and is rotated at a high speed on a non-uniform road surface according to the running of the vehicle. Therefore, even if the weight balance is precisely adjusted in manufacturing the wheel, the balance is distorted due to nonuniform wear due to running of the vehicle. In addition, when the uneven wheel is rotated according to the running of the vehicle, vibration and noise are generated, thereby causing an uncomfortable feeling to the passenger, thereby lowering the ride quality and promoting wear of the tire.

따라서, 휠의 불균형을 보정하기 위하여 불균형의 원인이 되는 불균형지점이 발생한 반대측에 불균형지점에서 발생하는 원심력을 상쇄시킬 수 있는 중량에 해당하는 발란스 웨이트를 결합하게 된다. 그러나, 별물로 형성된 발란스 웨이트를 림부에 결합하기 때문에 차량의 주행 중에 발생하는 심한 진동이나 충격 등에 의해 발란스 웨이트가 파손되거나 변형 혹은 탈거되는 문제점이 있었다. 또한, 사람의 손으로 직접 균형을 맞추기 때문에 회전에 따른 정확한 발란스 웨이트의 결합 위치를 찾기 힘든 단점이 있었다.
Accordingly, in order to correct the unbalance of the wheel, the balance weight corresponding to the weight that can cancel the centrifugal force generated at the unbalance point is coupled to the opposite side where the unbalance point causing the unbalance is generated. However, since the balance weight formed as a separate member is coupled to the rim portion, there is a problem that the weight of the balance is damaged, deformed or detached due to severe vibration or impact generated during traveling of the vehicle. In addition, since the balancing is directly performed by the human hand, there is a disadvantage that it is difficult to find the exact position of the balance weight in accordance with the rotation.

따라서, 상기와 같이 발란스 웨이트를 통해 휠의 불균형을 보정함과 동시에 차량의 다른 각 부분과의 유기적인 제어를 통하여 차량 전체의 진동을 저감하는 차량용 휠의 오토 발란서 및 그를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법이 필요한 것이다.
Accordingly, it is possible to correct the unbalance of the wheel through the balance weight as described above, and at the same time to reduce the vibration of the vehicle as a whole through the organic control with other parts of the vehicle, and to reduce the vibration of the vehicle including the auto- A control method is required.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KRKR 20-036355020-0363550 Y1Y1

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 휠의 불균형을 보정함과 동시에 차량의 다른 각 부분과의 유기적인 제어를 통하여 차량 전체의 진동을 저감하는 차량용 휠의 오토 발란서 및 그를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide an auto balancer for a vehicle wheel that corrects an unbalance of a wheel and reduces vibration of the entire vehicle through organic control with other parts of the vehicle, And a method of controlling vibration reduction of a vehicle.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 휠의 오토 발란서는 휠의 회전축을 중심으로 휠과 동심원이 형성되도록 마련된 하우징; 및 상기 하우징의 내측에 삽입되어 휠의 회전에 따라 하우징 내에서 이동되는 중량체;를 포함한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides an auto balancer comprising: a housing provided concentrically with a wheel about a rotation axis of a wheel; And a weight inserted into the housing and moved in the housing according to the rotation of the wheel.

상기 중량체는 상기 휠의 회전 시 휠의 불균형지점과 대칭되는 지점에 위치되어 휠의 불균형이 상쇄될 수 있다.The weight may be located at a point symmetric with the unbalance point of the wheel when the wheel is rotated so that the unbalance of the wheel may be canceled.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오토 발란서를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법은 청구항 1의 오토 발란서를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법에 있어서, 차량의 센서부에서 센싱된 값을 바탕으로 제어부에서 오토 발란서의 정상 작동을 확인하는 정상작동 확인단계; 및 상기 정상작동 확인단계에서 오토 발란서의 작동이 정상이 아닌 것으로 확인되면, 센서부로부터 센싱된 값을 바탕으로 서스펜션부의 제어력을 산정하는 제어력 산정단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling vibration reduction of a vehicle including an auto balancer, the method comprising: A normal operation confirmation step of confirming normal operation of the auto balancer in the control unit based on the normal operation confirmation step; And a control force calculating step of calculating a control force of the suspension unit based on the sensed value from the sensor unit when it is determined that the operation of the auto balancer is not normal in the normal operation checking step.

상기 정상작동 확인단계에서 제어부는 서스펜션부의 가속도값을 확인하여 오토 발란서가 정상으로 작동하는지를 판단할 수 있다.In the normal operation confirming step, the controller may check the acceleration value of the suspension unit to determine whether the auto balancer is operating normally.

상기 정상작동 확인단계에서는 오토 발란서의 작동이 정상으로 확인되면 서스펜션부는 도로조건에 따른 진동을 제어하고, 엔진 마운트부는 엔진 시스템의 작동에 의한 진동을 제어하며 오토 발란서는 휠의 불균형에 따른 진동을 제어하여 차량 전체의 진동을 저감시키는 정상작동 제어단계;를 더 포함할 수 있다.In the normal operation confirmation step, if the operation of the auto balancer is confirmed as normal, the suspension unit controls the vibration according to the road condition, the engine mount controls the vibration caused by the operation of the engine system, and the auto balancer controls the vibration due to the unbalance of the wheel And a normal operation control step of controlling the entire vehicle to reduce the vibration of the vehicle.

상기 제어력 산정단계에서 제어부는 엔진 마운트부의 가속도값을 확인하여 서스펜션부의 제어력을 산정할 수 있다.In the control force calculation step, the control unit can calculate the control force of the suspension unit by checking the acceleration value of the engine mount unit.

상기 제어력 산정단계에서 제어부는 센서부에 의해 센싱된 값에 따라 서스펜션부의 제어력값을 산정하고, 도출된 제어력값으로 서스펜션부를 제어하여 오토 발란서를 정상 작동시키는 오토 발란서 작동단계;를 더 포함할 수 있다.The control unit may further include an auto balancer operation step of calculating a control force value of the suspension unit according to a value sensed by the sensor unit and controlling the suspension unit to be operated with the derived control force value to normally operate the auto balancer have.

상기 오토 발란서 작동단계에서는 상기 오토 발란서가 정상적으로 작동되면 상기 정상작동 확인단계를 반복적으로 수행할 수 있다.
In the auto balancer operation step, if the auto balancer is normally operated, the normal operation confirmation step can be repeatedly performed.

상기와 같은 본 발명에 따른 차량용 휠의 오토 발란서는 휠에 불균형지점이 발생한 경우 별도의 센서나 제어가 없더라도 수동적으로 하우징 내를 중량체가 이동하여 불균형 문제를 해소함으로써, 구조가 간단하고 휠의 회전에 따라 해당하는 불균형지점에서 발생하는 원심력을 상쇄시킴으로써, 효과적으로 진동을 저감하는 장점이 있다.
The above-mentioned auto balancer according to the present invention can solve the unbalance problem by manually moving the weight in the housing even if there is no sensor or control when an unbalanced point occurs in the wheel, By canceling the centrifugal force generated at the corresponding unbalance point, the vibration is effectively reduced.

또한, 본 발명에 따른 휠의 오토 발란서를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법에 의하면 오토 발란서를 통하여 오토 발란서는 휠의 진동을 저감하고, 서스펜션부는 도로로부터 전달되는 진동을 저감시키며, 엔진 마운트부는 엔진 시스템으로부터 전달되는 진동을 저감시키도록 각각 분담함으로써, 안정적으로 차량의 전체적인 진동을 저감할 수 있는 효과가 있게 된다. 그러므로, 각각의 진동을 담당하는 부분이 정해짐으로써, 종래에 대비하여 서스펜션부가 담당하는 진동의 양이 줄어들어 부품의 피로도가 줄어들고, 서스펜션부의 제어를 적게할 수 있는 장점이 있다.
According to the vibration reduction control method for a vehicle including the auto balancer according to the present invention, the auto balancer reduces the vibration of the wheel through the auto balancer, the suspension unit reduces the vibration transmitted from the road, It is possible to stably reduce the overall vibration of the vehicle by sharing the vibration transmitted from the system. Therefore, by defining the portion responsible for each vibration, the amount of vibration to be absorbed by the suspension portion is reduced compared with the conventional one, which reduces the fatigue of the component and reduces the control of the suspension portion.

더불어, 오토 발란서의 정상적인 작동 여부를 상시 모니터링하여 오토 발란서가 정상적으로 작동하지 않을 때에는 제어부에 의해 서스펜션부가 휠의 진동을 담당하면서도 동시에 오토 발란서를 정상작동시키도록 제어함으로써, 안정적인 오토 발란서의 제어가 가능해지는 장점이 있다.
In addition, when the auto balancer is not normally operated by monitoring the normal operation state of the auto balancer, the control unit controls the suspension unit to vibrate the wheel while at the same time controlling the auto balancer to operate normally. There are advantages to be able.

따라서, 본 발명에서는 제어부가 오토 발란서의 이상여부를 판단하여 오토 발란서가 정상적으로 작동하도록 함과 동시에 차량 진동이 발생하는 대표적인 각부분과 제어부와의 긴밀하고 유기적인 제어 관계를 통하여 차량 전체에 제공되는 진동을 저감시킬 수 있도록 제어하여 차량 주행에 따른 진동을 최소화하여 탑승자에게 안정적이고 편안한 탑승 환경을 제공할 수 있는 장점이 있다.
Therefore, in the present invention, the control unit determines whether or not the auto balancer is abnormal, so that the auto balancer is normally operated, and at the same time, the representative part of the vehicle vibration is provided to the entire vehicle through a close and organic control relationship with the control unit So that vibration can be reduced so as to minimize the vibration caused by the driving of the vehicle, thereby providing a stable and comfortable boarding environment to the occupant.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠의 오토 발란서의 동작을 도시한 도면.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠의 오토 발란서 및 그를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법을 도시한 도면.
도 5는 도 3 내지 도 4의 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 and Fig. 2 show the operation of an auto balancer of a vehicle wheel according to an embodiment of the present invention; Fig.
3 to 4 are diagrams illustrating a method of controlling the vibration reduction of a vehicle including an auto balancer of a vehicle wheel according to an embodiment of the present invention.
5 is a flow chart of Figs. 3 to 4. Fig.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 휠의 오토 발란서 및 그를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법에 대하여 살펴본다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an auto balancer and a vibration reduction control method for a vehicle wheel according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠의 오토 발란서의 동작을 도시한 도면으로서, 본 발명의 차량용 휠의 오토 발란서는 휠(110)의 회전축(130)을 중심으로 휠(110)과 동심원이 형성되도록 마련된 하우징(150); 및 상기 하우징(150)의 내측에 삽입되어 휠(110)의 회전에 따라 하우징(150) 내에서 이동되는 중량체(151);를 포함한다.
1 and 2 show the operation of the auto balancer of the vehicle wheel according to the embodiment of the present invention. The auto balancer of the vehicle wheel of the present invention is configured to rotate about the rotation axis 130 of the wheel 110 A housing 150 concentrically formed with the housing 110; And a weight 151 inserted into the housing 150 and moved in the housing 150 according to the rotation of the wheel 110. [

차량의 휠(110)은 스틸 재질의 림부와 림부의 외측을 감싸는 형태로 결합되는 고무 재질의 타이어로 구성되나, 본 명세서에서는 림부와 타이어를 구분하지 않고 휠로 칭하도록 한다. 상기 중량체(151)는 상기 휠(110)의 회전 시 휠(110)의 불균형지점(170)과 대칭되는 지점에 위치되어 휠(110)의 불균형이 상쇄되는데, 특히 휠(110)의 회전속도가 공진점 이후인 경우에는 불균형지점(170)의 반대쪽으로 중량체(151)가 위치하게 된다.
The wheel 110 of the vehicle is composed of a rim portion of a steel material and a rubber material tie that is wrapped around the rim portion. However, in the present specification, the rim portion and the tire are not distinguished from each other but are referred to as a wheel. The weight 151 is positioned at a point symmetric with the unbalanced point 170 of the wheel 110 when the wheel 110 rotates so that the unbalance of the wheel 110 is canceled. The weight 151 is located on the opposite side of the unbalance point 170. [0064]

좀 더 상세하게는 상기 하우징(150)은 상기 휠(110)에 원형 트랙 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 중량체(151)는 소정의 질량을 갖도록 형성되며 상기 하우징(150) 내를 자유롭게 움직일 수 있도록 형성된다. 따라서, 상기 중량체(151)는 휠(110)에 불균형지점(170)이 발생한 경우, 불균형지점(170)의 반대쪽으로 이동하여 휠(110)의 불평형에 의해 야기되는 진동을 저감시키는데 사용된다. 상기 중량체(151)는 휠(110)의 회전에 따라 수동적으로 이동되도록 형성되기 때문에 중량체(151)를 작동하기 위하여 추가적인 센서나 별도의 제어가 필요하지 않은 장점이 있다. 특히, 상기 중량체(151)는 상기 휠(110)의 속도가 공진점을 지난 임계속도에서 휠(110)의 불균형지점(170)의 반대쪽에 위치됨으로써, 불균형지점(170)으로 인해 발생된 휠(110)의 원심력을 감쇄하여, 불균형지점(170)에 의해 발생하는 진동을 저감시키는 효과가 있다.
More specifically, the housing 150 may be formed in a circular track shape on the wheel 110, and the weight 151 may be formed to have a predetermined mass and may move freely within the housing 150 . Accordingly, when the unbalance point 170 is generated in the wheel 110, the weight 151 is moved to the opposite side of the unbalance point 170 to reduce the vibration caused by the unbalance of the wheel 110. Since the weight 151 is formed to be manually moved in accordance with the rotation of the wheel 110, there is an advantage that no additional sensor or additional control is required to operate the weight 151. Particularly, the weight 151 is positioned at a position opposite to the uneven point 170 of the wheel 110 at a critical velocity that exceeds the resonance point of the wheel 110, The centrifugal force of the unbalanced point 170 is reduced, and the vibration generated by the unbalanced point 170 is reduced.

도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠의 오토 발란서 및 그를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법을 도시한 도면이고, 도 5는 도 3 내지 도 4의 순서도이다.
FIGS. 3 to 4 are views showing an auto balancer of a vehicle wheel and a method of controlling vibration reduction of a vehicle including the same according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart of FIG. 3 to FIG.

본 발명의 차량의 진동 저감 제어방법은 청구항 1의 오토 발란서(100)를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법에 있어서, 차량의 센서부(900)에서 센싱된 값을 바탕으로 제어부(700)에서 오토 발란서(100)의 정상 작동을 확인하는 정상작동 확인단계(S100); 및 상기 정상작동 확인단계(S100)에서 오토 발란서(100)의 작동이 정상이 아닌 것으로 확인되면, 센서부(900)로부터 센싱된 값을 바탕으로 서스펜션부(300)의 제어력 산정하는 제어력 산정단계(S500);를 포함한다.
A method for controlling vibration reduction of a vehicle according to the present invention is a method for controlling vibration reduction of a vehicle including an Auto Balancer (100) according to claim 1, comprising the steps of: A normal operation confirmation step (S100) for confirming normal operation of the Auto Balancer (100); And calculating the control force of the suspension unit 300 based on the sensed value from the sensor unit 900 when it is determined that the operation of the Auto Balancer 100 is not normal in the normal operation check step S100 (S500).

상기한 센서부(900)는 차량 각 부분에 위치한 각종의 센서일 수 있으며, 특히 본 명세서에서는 서스펜션부(300)의 가속도값을 센싱하는 가속도 센서, 엔진 마운트부(500)의 가속도값을 확인하는 가속도 센서 및 휠(110)의 가속도 센서일 수 있으며, 하나 이상을 선택적으로 사용할 수 있으므로, 센서부(900)로 총칭하기로 한다.
The sensor unit 900 may be any type of sensor located at each part of the vehicle. In the present specification, an acceleration sensor for sensing an acceleration value of the suspension unit 300, an acceleration sensor for sensing an acceleration value of the engine mount unit 500 Acceleration sensor of the wheel 110, and acceleration sensor of the wheel 110, and one or more sensors may be selectively used.

상기 정상작동 확인단계(S100)에서 제어부(700)는 차량의 센서부(900) 중 특히 서스펜션부(300)의 가속도 센서를 통해 입력된 가속도값을 확인하여 오토 발란서(100)가 정상으로 작동하는지를 판단하게 된다. 상기 제어부(700)에서는 상기 서스펜션부(300)의 가속도값을 통해 오토 발란서(100)의 정상 작동여부를 판단하는데, 이것은 상기 서스펜션부(300)의 가속도 센서에 의해 센싱되어 제어부(700)로 전달되는 가속도값들은 휠(110)의 조건 진동값, 오토 발란서(100)의 작동여부에 따른 진동값, 도로조건에 따른 진동값 및 엔진 시스템(510)의 동작에 의한 진동값을 모두 합한 값이 전달되기 때문이다.
In the normal operation check step S100, the controller 700 checks the acceleration value inputted through the acceleration sensor of the suspension unit 300 among the sensor unit 900 of the vehicle, so that the Auto Balancer 100 operates normally . The control unit 700 determines whether or not the normal operation of the auto balancer 100 is performed based on the acceleration value of the suspension unit 300. This is sensed by the acceleration sensor of the suspension unit 300, The transmitted acceleration values are a sum of the conditional vibration value of the wheel 110, the vibration value depending on whether the Auto Balancer 100 is operating, the vibration value according to the road condition, and the vibration value due to the operation of the engine system 510 Is transmitted.

따라서, 상기 제어부(700)에서는 각각의 진동값이 각각 고유주파수를 가지므로, 밴드 패스 필터(Band-Pass Filter)를 이용하여 각각의 고유주파수를 분리하고, 분리한 진동값을 시간변화, 비정상, 다중채널 시스템을 포함한 모든 선형 시스템에 적용 가능한 순환 필터인 칼만 필터(Kalman Filter) 등의 확률 기반의 추정 필터를 사용하여 오토 발란서(100)의 작동여부에 따른 진동값을 통해 오토 발란서(100)의 중량체(151)의 위치, 중량체(151)의 속도 및 진동값 등을 파악하여 오토 발란서(100)가 정상적으로 작동하는지 아닌지를 판단하게 된다.
Accordingly, in the control unit 700, since each vibration value has a natural frequency, each natural frequency is separated using a band-pass filter, and the separated vibration value is converted into a time variation, Based estimation filter such as a Kalman filter, which is a cyclic filter applicable to all linear systems including a multi-channel system, The speed and vibration value of the weight 151 and the like to determine whether or not the Auto Balancer 100 is normally operating.

또한, 상기 제어부(700)에서는 오토 발란서(100)의 실제 상황을 모사하는 동역학 방정식을 유도하여 이를 안정화시킬 수 있는 리아푸노프 기반 접근법(Lyapunov based approach) 등의 방법을 사용하여 오토 발란서(100)를 제어하는 제어로직을 도출하게 되는 것이다. 상기 제어로직은 중량체(151)의 위치, 속도 및 진동값을 변수로하되, 이론적인 제어로직으로부터 시작하여 점차적으로 학습을 통해 제어 변수들이 튜닝되게 되어 보다 안정적으로 오토 발란서(100)의 제어가 가능해지며, 차량의 전체적인 진동을 저감할 수 있는 효과가 있게 된다.
In addition, the controller 700 may use the Lyapunov-based approach to derive and stabilize the kinetic equations simulating the real situation of the Auto Balancer 100, 0.0 > 100, < / RTI > The control logic is based on the position, speed, and vibration value of the weight 151, and the control parameters are tuned gradually starting from the theoretical control logic, so that the control of the Auto Balancer 100 And the overall vibration of the vehicle can be reduced.

따라서, 상기 정상작동 확인단계(S100)에서는 오토 발란서(100)의 작동이 정상으로 확인되면 서스펜션부(300)는 도로조건에 따른 진동을 제어하고, 엔진 마운트부(500)는 엔진 시스템(510)의 작동에 의한 진동을 제어하며, 오토 발란서(100)는 휠(110)의 불균형에 따른 진동을 제어하여 종합적으로 차량 전체의 진동을 저감시키는 정상작동 제어단계(S300);를 수행하게 된다. 상기 정상작동 제어단계(S300)가 수행되면, 상기 제어부(700)는 다시 주기적으로 서스펜션부(300)의 가속도 센서를 통해 가속도값을 확인하여 오토 발란서(100)의 정상 여부를 확인하는 정상작동 확인단계(S100)를 반복적으로 수행하여 지속적으로 오토 발란서(100)를 제어하고, 모니터링하게 된다.
Accordingly, in the normal operation check step S100, when the operation of the Auto Balancer 100 is confirmed as normal, the suspension unit 300 controls the vibration according to the road condition, and the engine mount unit 500 controls the engine system 510 And the normal operation control step S300 of controlling the vibration of the wheel balancer 100 according to the unbalance of the wheel 110 to reduce the overall vibration of the vehicle . When the normal operation control step S300 is performed, the controller 700 periodically confirms the acceleration value through the acceleration sensor of the suspension unit 300 and performs normal operation to check whether the Auto Balancer 100 is normal (S100) is repeatedly performed to continuously control and monitor the Auto Balancer (100).

상기 정상작동 확인단계(S100)에서 오토 발란서(100)의 작동이 정상이 아닌 것으로 확인되면, 센서부(900)로부터 센싱된 값을 바탕으로 서스펜션부(300)의 제어력을 산정하는 제어력 산정단계(S500)를 수행하게 된다. 상기 제어력 산정단계(S500)에서는 특히, 서스펜션부(300)의 가속도 센서를 통해 입력되는 가속도값과 엔진 마운트부(500)의 가속도값을 확인하여 서스펜션부(300)의 제어력을 산정할 수 있다. 따라서, 상기 제어부(700)에서는 오토 발란서(100)가 정상적으로 작동하지 않으면, 휠(110)의 불균형지점(170) 발생 등으로 인한 휠(110)로부터 차량에 전달되는 진동값을 서스펜션부(300)가 제어하도록 서스펜션부(300)의 제어력을 산정하게 된다. 상기한 것처럼, 리아푸노프 기반 접근법 등을 사용하여 오토 발란서(100)에 제어력에 해당하는 것만큼을 서스펜션부(300)에서 추가적으로 반영하여 제어하게 되는 것이다.
If it is determined that the operation of the Auto Balancer 100 is not normal in the normal operation check step S100, a control force calculation step of calculating the control force of the suspension unit 300 based on the sensed value from the sensor unit 900 (S500). The control force calculation step S500 may calculate the control value of the suspension unit 300 by checking the acceleration value input through the acceleration sensor of the suspension unit 300 and the acceleration value of the engine mount unit 500. [ Therefore, if the auto balancer 100 is not operated normally, the control unit 700 can determine the vibration value transmitted from the wheel 110 to the vehicle due to the uneven point 170 of the wheel 110 or the like, The control force of the suspension unit 300 is calculated. As described above, the suspension unit 300 additionally reflects the control force of the Auto Balancer 100 using a rear-fan-based approach or the like.

또한, 상기 제어력 산정단계(S500)에서 제어부(700)는 센서부(900)에 의해 센싱된 값에 따라 서스펜션부(300)의 제어력값을 산정하고, 도출된 제어력값으로 서스펜션부(300)를 제어하여 오토 발란서(100)를 정상 작동시키도록 하는 오토 발란서 작동단계(S700);를 더 포함할 수 있다. 상기 오토 발란서(100)는 상하측에서 가진되어지는 힘에 따라 오토 발란서(100)의 성능이 결정되므로, 제어부(700)가 가속도값에 따라 서스펜션부(300)를 작동시켜 오토 발란서(100)를 가진하여 오토 발란서(100)가 정상적으로 동작하도록 제어할 수 있는 것이다.
The control unit 700 calculates the control value of the suspension unit 300 according to the sensed value by the sensor unit 900 and calculates the control value of the suspension unit 300 using the derived control value And an auto-balancer operation step (S700) for controlling the auto-balancer 100 to operate normally. Since the performance of the Auto Balancer 100 is determined according to the force applied to the Auto Balancer 100 from the upper and lower sides, the controller 700 operates the suspension unit 300 according to the acceleration value, 100 so that the automatic balancer 100 can operate normally.

따라서, 상기 오토 발란서(100)가 정상적으로 작동하지 않아 서스펜션부(300)에서 휠(110)까지 제어하려면 서스펜션부(300)의 제어력이 많이 사용되어야하기 때문에 서스펜션부(300)의 부품 피로도가 높아질 수 있으므로, 서스펜션부(300)가 제어부(700)에 의해 오토 발란서(100)를 정상적으로 작동할 수 있도록 하여 서스펜션부(300)의 작동 피로도를 줄이는 효과가 있게 된다. 따라서, 상기 서스펜션부(300)는 종래에 휠(110)의 불균형에 의한 진동과 도로조건에 따른 진동을 모두 감쇄시키도록 제어되던 것과는 달리, 도로조건에 따른 진동만을 서스펜션부(300)에서 감쇄시키도록 제어됨으로써, 서스펜션부(300)의 제어력을 적게 사용할 수 있는 장점이 있게 되는 구조인 것이다.
Therefore, in order to control the wheel 110 from the suspension unit 300 because the Auto Balancer 100 does not operate normally, the control force of the suspension unit 300 needs to be increased, so that the component fatigue of the suspension unit 300 is increased Therefore, the suspension unit 300 can operate the auto balancer 100 normally by the control unit 700, thereby reducing the operational fatigue of the suspension unit 300. Therefore, unlike the suspension unit 300, which is conventionally controlled to attenuate both the vibration caused by the unbalance of the wheel 110 and the vibration caused by the road condition, only the vibration according to the road condition is attenuated in the suspension unit 300 So that it is advantageous in that the control force of the suspension unit 300 can be reduced.

그러므로, 상기 오토 발란서 작동단계(S700)에서 제어부(700)가 서스펜션부(300)를 제어하여 오토 발란서(100)가 정상적으로 작동되면, 다시 서스펜션부(300)의 센서부(900)를 통해 가속도값을 센싱하여 오토 발란서(100)가 정상적으로 작동하는지는 확인하는 정상작동 확인단계(S100)를 반복적으로 수행하여 오토 발란서(100)의 이상여부를 모니터링하게 되는 것이다. 따라서, 본 발명에서는 오토 발란서(100)의 이상여부를 판단하여 오토 발란서(100)가 정상적으로 작동하도록 함과 동시에 차량 진동이 발생하는 대표적인 각부분(100,300,500)와 제어부(700)와의 긴밀하고 유기적인 제어 관계를 통하여 차량 전체에 제공되는 진동을 저감시킬 수 있도록 제어하여 차량 주행에 따른 진동을 최소화하게 되는 것이다.
Therefore, when the controller 700 controls the suspension unit 300 in the operation of the auto balancer S700 so that the Auto Balancer 100 is normally operated, the controller unit 700 of the suspension unit 300 is operated again through the sensor unit 900 of the suspension unit 300 The normal operation confirmation step (S100) for checking whether the Auto Balancer 100 is operating normally by sensing the acceleration value is repeatedly performed to monitor the abnormality of the Auto Balancer (100). Accordingly, in the present invention, it is determined whether or not the Auto Balancer 100 is abnormal, so that the Auto Balancer 100 is normally operated, and at the same time, the representative portions 100, 300, So that the vibration applied to the entire vehicle can be reduced to minimize the vibration caused by the running of the vehicle.

본 발명의 서스펜션부(300)는 무단 전자제어 서스펜션(CDC, Continuous Damping Control)이고, 엔진 마운트부(500)는 액티브 엔진 마운트(Active Engine Mount)일 수 있다.
The suspension unit 300 of the present invention may be a continuous damping control (CDC), and the engine mount unit 500 may be an active engine mount.

상기와 같은 본 발명에 따른 차량용 휠의 오토 발란서는 휠에 불균형지점이 발생한 경우 별도의 센서나 제어가 없더라도 수동적으로 하우징 내를 중량체가 이동하여 불균형 문제를 해소함으로써, 구조가 간단하고 휠의 회전에 따라 해당하는 불균형지점에서 발생하는 원심력을 상쇄시킴으로써, 효과적으로 진동을 저감하는 장점이 있다.
The above-mentioned auto balancer according to the present invention can solve the unbalance problem by manually moving the weight in the housing even if there is no sensor or control when an unbalanced point occurs in the wheel, By canceling the centrifugal force generated at the corresponding unbalance point, the vibration is effectively reduced.

또한, 본 발명에 따른 휠의 오토 발란서를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법에 의하면 오토 발란서를 통하여 오토 발란서는 휠의 진동을 저감하고, 서스펜션부는 도로로부터 전달되는 진동을 저감시키며, 엔진 마운트부는 엔진 시스템으로부터 전달되는 진동을 저감시키도록 각각 분담함으로써, 안정적으로 차량의 전체적인 진동을 저감할 수 있는 효과가 있게 된다. 그러므로, 각각의 진동을 담당하는 부분이 정해짐으로써, 종래에 대비하여 서스펜션부가 담당하는 진동의 양이 줄어들어 부품의 피로도가 줄어들고, 서스펜션부의 제어를 적게할 수 있는 장점이 있다.
According to the vibration reduction control method for a vehicle including the auto balancer according to the present invention, the auto balancer reduces the vibration of the wheel through the auto balancer, the suspension unit reduces the vibration transmitted from the road, It is possible to stably reduce the overall vibration of the vehicle by sharing the vibration transmitted from the system. Therefore, by defining the portion responsible for each vibration, the amount of vibration to be absorbed by the suspension portion is reduced compared with the conventional one, which reduces the fatigue of the component and reduces the control of the suspension portion.

더불어, 오토 발란서의 정상적인 작동 여부를 상시 모니터링하여 오토 발란서가 정상적으로 작동하지 않을 때에는 제어부에 의해 서스펜션부가 휠의 진동을 담당하면서도 동시에 오토 발란서를 정상작동시키도록 제어함으로써, 안정적인 오토 발란서의 제어가 가능해지는 장점이 있다.
In addition, when the auto balancer is not normally operated by monitoring the normal operation state of the auto balancer, the control unit controls the suspension unit to vibrate the wheel while at the same time controlling the auto balancer to operate normally. There are advantages to be able.

따라서, 본 발명에서는 제어부가 오토 발란서의 이상여부를 판단하여 오토 발란서가 정상적으로 작동하도록 함과 동시에 차량 진동이 발생하는 대표적인 각부분과 제어부와의 긴밀하고 유기적인 제어 관계를 통하여 차량 전체에 제공되는 진동을 저감시킬 수 있도록 제어하여 차량 주행에 따른 진동을 최소화하여 탑승자에게 안정적이고 편안한 탑승 환경을 제공할 수 있는 장점이 있다.
Therefore, in the present invention, the control unit determines whether or not the auto balancer is abnormal, so that the auto balancer is normally operated, and at the same time, the representative part of the vehicle vibration is provided to the entire vehicle through a close and organic control relationship with the control unit So that vibration can be reduced so as to minimize the vibration caused by the driving of the vehicle, thereby providing a stable and comfortable boarding environment to the occupant.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100 : 오토 발란서 110 : 휠
130 : 회전축 150 : 하우징
151 : 중량체 170 : 불균형지점
300 : 서스펜션부 500 : 엔진 마운트부
510 : 엔진 시스템 700 : 제어부
900 : 센서부
S100 : 정상작동 확인단계
S300 : 정상작동 제어단계
S500 : 제어력 산정단계
S700 : 오토 발란서 작동단계100: Auto Balancer 110: Wheel
130: rotating shaft 150: housing
151: weight 170: unbalanced point
300: Suspension part 500: Engine mount part
510: engine system 700: control unit
900:
S100: normal operation confirmation step
S300: normal operation control step
S500: Calculation step of control force
S700: Auto Balancer Operation Step

Claims (8)

휠의 회전축을 중심으로 휠과 동심원이 형성되도록 마련된 하우징; 및
상기 하우징의 내측에 삽입되어 휠의 회전에 따라 하우징 내에서 이동되는 중량체;를 포함하는 차량용 휠의 오토 발란서.A housing provided concentrically with the wheel about a rotational axis of the wheel; And
And a weight inserted into the housing and moved in the housing in accordance with rotation of the wheel. 청구항 1에 있어서,
상기 중량체는 상기 휠의 회전 시 휠의 불균형지점과 대칭되는 지점에 위치되어 휠의 불균형이 상쇄되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠의 오토 발란서.The method according to claim 1,
Wherein the weight is located at a point symmetrical to an unbalance point of the wheel when the wheel is rotated so that the unbalance of the wheel is canceled. 청구항 1의 오토 발란서를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법에 있어서,
차량의 센서부에서 센싱된 값을 바탕으로 제어부에서 오토 발란서의 정상 작동을 확인하는 정상작동 확인단계; 및
상기 정상작동 확인단계에서 오토 발란서의 작동이 정상이 아닌 것으로 확인되면, 센서부로부터 센싱된 값을 바탕으로 서스펜션부의 제어력을 산정하는 제어력 산정단계;를 포함하는 차량의 진동 저감 제어방법.A vibration reduction control method for a vehicle including an auto balancer according to claim 1,
A normal operation confirming step of confirming normal operation of the auto balancer on the basis of the value sensed by the sensor of the vehicle; And
And a control force calculating step of calculating a control force of the suspension unit based on the sensed value from the sensor unit when it is determined that the operation of the auto balancer is not normal in the normal operation check step. 청구항 3에 있어서,
상기 정상작동 확인단계에서 제어부는 서스펜션부의 가속도값을 확인하여 오토 발란서가 정상으로 작동하는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동 저감 제어방법.The method of claim 3,
Wherein the control unit checks the acceleration value of the suspension unit to determine whether the auto balancer operates normally. 청구항 3에 있어서,
상기 정상작동 확인단계에서는 오토 발란서의 작동이 정상으로 확인되면 서스펜션부는 도로조건에 따른 진동을 제어하고, 엔진 마운트부는 엔진 시스템의 작동에 의한 진동을 제어하며 오토 발란서는 휠의 불균형에 따른 진동을 제어하여 차량 전체의 진동을 저감시키는 정상작동 제어단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동 저감 제어방법.The method of claim 3,
In the normal operation confirmation step, if the operation of the auto balancer is confirmed to be normal, the suspension unit controls the vibration according to the road condition, the engine mount controls the vibration caused by the operation of the engine system, and the auto balancer controls the vibration due to the unbalance of the wheel And a normal operation control step of controlling the vibration of the vehicle to reduce the vibration of the vehicle as a whole. 청구항 3에 있어서,
상기 제어력 산정단계에서 제어부는 엔진 마운트부의 가속도값을 확인하여 서스펜션부의 제어력을 산정하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동 저감 제어방법.The method of claim 3,
Wherein the control unit calculates the control force of the suspension unit by checking the acceleration value of the engine mount unit in the control force calculation step. 청구항 3에 있어서,
상기 제어력 산정단계에서 제어부는 센서부에 의해 센싱된 값에 따라 서스펜션부의 제어력값을 산정하고, 도출된 제어력값으로 서스펜션부를 제어하여 오토 발란서를 정상 작동시키는 오토 발란서 작동단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동 저감 제어방법.The method of claim 3,
The control unit may further include an auto balancer operation step of calculating a control force value of the suspension unit according to a value sensed by the sensor unit and controlling the suspension unit based on the derived control force value to normally operate the auto balancer Wherein the vibration reduction control method comprises: 청구항 7에 있어서,
상기 오토 발란서 작동단계에서는 상기 오토 발란서가 정상적으로 작동되면 상기 정상작동 확인단계를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 진동 저감 제어방법.The method of claim 7,
Wherein the normal operation confirmation step is repeatedly performed when the auto balancer operates normally in the auto balancer operation step.
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