KR20170010143A - A Variable Mass Dynamic Damper - Google Patents

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KR20170010143A
KR20170010143A KR1020150100328A KR20150100328A KR20170010143A KR 20170010143 A KR20170010143 A KR 20170010143A KR 1020150100328 A KR1020150100328 A KR 1020150100328A KR 20150100328 A KR20150100328 A KR 20150100328A KR 20170010143 A KR20170010143 A KR 20170010143A
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KR1020150100328A
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조용진
조기봉
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현대자동차주식회사
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Abstract

The present invention relates to a variable mass dynamic damper, and more specifically, to a variable damper, which includes a variable mass portion varying a mass according to application of an electric current in the dynamic damper applied for attenuating vibration of a vehicle, and the control of the variable mass portion is adjusted corresponding to vibration due to engine RPM of a vehicle, thereby reducing vibration in a wide range of area to improve NVH performance of the vehicle.

Description

가변질량 다이나믹 댐퍼 {A Variable Mass Dynamic Damper}[0001] The present invention relates to a variable mass dynamic damper,

본 발명은 가변질량 다이나믹 댐퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차량의 진동 감쇠를 위하여 적용되는 다이나믹 댐퍼 내에 전류의 인가에 따라 질량을 가변시키는 가변질량부를 구비하고, 상기 가변질량부의 제어는 차량의 엔진 RPM에 따른 진동에 대응하여 조절되도록 함으로써, 넓은 범위의 영역대에서의 진동을 절감하여 차량의 NVH성능을 향상시키는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a variable mass dynamic damper, and more particularly to a variable mass damper for varying a mass according to application of an electric current in a dynamic damper applied for attenuating vibrations of a vehicle, The present invention relates to a technique for improving the NVH performance of a vehicle by reducing vibration in a wide range of regions by adjusting the vibration according to the engine RPM.

일반적으로, 차량을 구성하는 각종 맴버 또는 프레임 상에는 파워트레인으로부터 전달되는 진동을 저감하기 위한 댐퍼가 필수적으로 설치된다. Generally, a damper for reducing the vibration transmitted from the power train is essentially installed on various members or frames constituting the vehicle.

차량의 파워트레인으로부터 발생하는 진동은 차량의 상품성 향상을 위한 요소로 중요하게 여겨지는 소음진동(NVH, Noise, Vibration, and Harshness) 성능을 저하시키기 때문에 최대한 저감되어야 할 필요가 있다. 따라서, 종래의 널리 사용되어 왔던 일반적인 댐퍼의 성능을 개선하고, 보다 능동적으로 진동을 저감하기 위하여 다이나믹 댐퍼(Dynamic damper)가 개발되어 널리 사용되고 있다.The vibration generated from the power train of the vehicle lowers the performance of NVH (noise, vibration, and harshness), which is considered to be an important factor for improving the commerciality of the vehicle. Accordingly, a dynamic damper has been developed and widely used in order to improve the performance of a conventional damper, which has been widely used, and to reduce vibrations more actively.

통상의 다이나믹 댐퍼는 차량의 각 서브프레임에 각각 설치되어 진동을 저감하도록 사용되는바, 상기 다이나믹 댐퍼가 설치되는 각부의 진동 주파수 응답(Frequency Response) 특성에 따라 진동 저감 성능이 개별적으로 제어된다.A conventional dynamic damper is installed in each subframe of a vehicle to reduce vibrations, and the vibration reduction performance is individually controlled according to a frequency response characteristic of each part where the dynamic damper is installed.

도 1은 종래의 다이나믹 댐퍼의 일 예를 개략적으로 나타낸다.1 schematically shows an example of a conventional dynamic damper.

도시된 바와 같이, 종래의 다이나믹 댐퍼는 소정의 질량을 갖는 질량부, 상기 질량부를 고정시키는 브라켓 및 상기 질량부가 상기 브라켓에 고정되도록 하는 탄성연결부를 포함하여 이루어진다. 더 상세하게는, 상기 질량부는 최소한 하나 이상의 구성요소로서 이루어진 탄성연결부에 의하여 상기 브라켓에 고정되고, 상기 브라켓이 차량의 각 서브파트에 적용되어 고정됨으로써 설치가 이루어진다.As shown, the conventional dynamic damper includes a mass portion having a predetermined mass, a bracket for fixing the mass portion, and an elastic connection portion for fixing the mass portion to the bracket. More specifically, the mass portion is fixed to the bracket by an elastic connection portion made of at least one component, and the bracket is installed and fixed to each subpart of the vehicle.

따라서, 차량 구동에 따라 파워트레인으로부터 생성되어 차체를 통하여 전달되는 특정 RPM을 갖는 진동에 대응하여 상기 질량부가 진동하되, 상기 탄성연결부에 의하여 상기 질량부의 진동에 탄성이 적용되고, 결과적으로 상기 질량부의 진동이 차체로부터 전달된 진동과 반대로 진동하게 됨으로써 서브프레임의 진동이 감쇠시키는 구성으로 이루어진다.Therefore, in response to the vibration having the specific RPM generated from the power train and transmitted through the vehicle body according to driving the vehicle, the mass portion vibrates, and elasticity is applied to the vibration of the mass portion by the elastic connecting portion, The vibrations are vibrated in opposition to the vibrations transmitted from the vehicle body, so that the vibration of the subframe is attenuated.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어진 종래의 다이나믹 댐퍼는 댐핑 특성을 결정하는 상기 질량부의 중량 및 상기 탄성연결부의 탄성계수가 제조단계에서 결정된 이후 변경되지 않았다. 따라서, 상기 다이나믹 댐퍼로 인가되는 진동 중 상기 다이나믹 댐퍼의 댐핑계수에 대응하는 특정 RPM의 진동 이외에는 진동 감쇄효율이 떨어지거나, 이에 대응하지 못하는 단점을 가지고 있었다.However, in the conventional dynamic damper constructed as described above, the mass of the mass portion for determining the damping characteristics and the elastic modulus of the elastic connection portion have not been changed after they are determined in the manufacturing process. Therefore, the vibration damping efficiency of the vibration applied to the dynamic damper is lower than that of the specific RPM corresponding to the damping coefficient of the dynamic damper.

상기 내용들은 종래의 다이나믹 댐퍼의 특성을 나타내고 있는 도 2를 통하여 쉽게 이해될 수 있다. 도 2는 종래의 다이나믹 댐퍼가 적용된 임의의 차량의 RPM에 따른 엔진 진동을 나타내는 그래프이다.The above contents can be easily understood with reference to FIG. 2 showing characteristics of a conventional dynamic damper. 2 is a graph showing engine vibration according to RPM of an arbitrary vehicle to which a conventional dynamic damper is applied.

만일, 차량의 진동 특성이 도 2와 같다고 가정하면, 종래의 다이나믹 댐퍼는 질량부 및 탄성연결부에 의하여 결정된 특정한 댐핑계수를 가지고 있기 때문에, 파워트레인의 구동 여부에 따라 다양하게 발생하는 넓은 범위의 RPM의 진동에 대응하기 어려우며, 특정 RPM의 진동 이외의 진동에 대해서는 진동 감쇄 효율이 떨어질 수 밖에 없었다.Assuming that the vibration characteristics of the vehicle are as shown in FIG. 2, since the conventional dynamic damper has a specific damping coefficient determined by the mass portion and the elastic connecting portion, it is possible to provide a wide range of RPM It is difficult to cope with the vibration of the specific RPM.

따라서, 종래의 다이나믹 댐퍼가 가진 단점을 해결할 수 있는 개선된 다이나믹 댐퍼의 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop an improved dynamic damper capable of solving the disadvantages of the conventional dynamic damper.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 창안된 것으로서, The present invention has been made to solve the above problems,

차량의 진동 감쇠를 위하여 적용되는 다이나믹 댐퍼 내에 전류의 인가에 따라 질량을 가변시키는 가변질량부를 구비하고, 상기 가변질량부의 제어는 차량의 엔진 RPM에 따른 진동에 대응하여 조잘되도록 함으로써, 엔진 RPM의 넓은 범위의 영역대에서 효율 적인 다이나믹 댐퍼를 제공하여 차량의 NVH성능을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.And a variable mass portion for varying a mass according to application of an electric current in a dynamic damper applied for vibration damping of a vehicle, wherein control of the variable mass portion is adjusted corresponding to vibration of an engine RPM of a vehicle, And to provide an efficient dynamic damper in the range of the range to improve the NVH performance of the vehicle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, According to an aspect of the present invention,

차체에 장착된 브라켓; 소정의 질량을 가지고 상기 브라켓에 의해 지지된 질량부; 상기 질량부를 상기 브라켓에 고정하여 탄성 지지하는 탄성연결부; 전자석을 포함하고 상기 질량부의 일측에 고정되는 제1전자석부; 전자석을 포함하고 상기 브라켓의 일측에 고정되는 제2전자석부; 상기 제1전자석부 및 제2전자석부의 사이에 배치되되, 소정의 질량을 갖는 전도체로 이루어진 가변질량부; 상기 제1전자석부 및 제2전자석부에 전류를 인가하는 배터리부; 및 상기 제1전자석부 및 제2전자석부에 인가되는 전류량을 제어하여 상기 가변질량부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하고, 이동하는 상기 가변질량부의 질량이 상기 질량부에 가감되어 댐핑 특성을 조절하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.A bracket mounted on a vehicle body; A mass portion supported by the bracket with a predetermined mass; An elastic connecting portion for elastically supporting the mass portion by fixing the mass portion to the bracket; A first electromagnet portion including an electromagnet and fixed to one side of the mass portion; A second electromagnet portion including an electromagnet and fixed to one side of the bracket; A variable mass portion disposed between the first electromagnetic portion and the second electromagnetic portion, the variable mass portion being made of a conductor having a predetermined mass; A battery unit for applying a current to the first electromagnetic portion and the second electromagnetic portion; And a control unit controlling the amount of current applied to the first electromagnetic portion and the second electromagnetic portion to control the movement of the variable mass portion, wherein the mass of the moving variable mass portion is added to or subtracted from the mass portion to control the damping characteristic .

또한, 상기 제어부는, 차량의 엔진 RPM에 대응하여 상기 제1전자석부 및 제2전자석부에 인가되는 전류량을 제어하는 것을 특징으로 한다.Further, the control unit controls the amount of current applied to the first electromagnetic portion and the second electromagnetic portion corresponding to the engine RPM of the vehicle.

또한, 상기 제어부는, 차량의 엔진으로부터 수신되는 엔진 RPM을 기반으로, 특정 엔진RPM에서 공진에 필요한 상기 질량부의 질량이 상기 가변질량부에 의하여 달성되도록 상기 제1전자석부 및 제2전자석부에 인가하는 전류량을 사전 설정하여 저장하고, 차량 구동시 실제로 수신되는 엔진RPM을 저장된 정보에 매칭하여 상기 제1전자석부 및 제2전자석부에 인가하는 전류량을 제어하는 것을 특징으로 한다.The control unit may be configured to apply, to the first electromagnet part and the second electromagnet part, a mass of the mass part required for resonance in a specific engine RPM based on the engine RPM received from the engine of the vehicle, And the amount of current applied to the first electromagnetic portion and the second electromagnetic portion is controlled by matching the engine RPM actually received when the vehicle is driven to the stored information.

또한, 상기 제어부는, 상기 배터리부로부터 상기 제1전자석부 및 제2전자석부로 항상 전류가 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit controls the first and second electromagnets so that current is always applied from the battery unit to the first electromagnet unit and the second electromagnet unit.

또한, 상기 가변질량부는 최소한 둘 이상의 갯수로 구성되는 것을 특징으로 한다.Further, the variable mass portion is characterized by at least two or more numbers.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은The present invention having the above-

특정 질량을 갖는 질량부에 추가 질량을 제공하는 가변질량부를 부설하고, 상기 가변질량부의 이동에 따라 상기 질량부의 질량이 조절되어 가변적인 댐핑 특성을 제공할 수 있으며, 따라서, 최초 제조시 질량이 결정된 질량부를 갖는 종래의 다이나믹 댐퍼가 특정 댐핑특성만을 제공하는 단점을 해결하는 효과를 제공한다.A variable mass portion for providing an additional mass to a mass portion having a specific mass can be provided and the mass of the mass portion can be adjusted in accordance with the movement of the variable mass portion to provide a variable damping property, A conventional dynamic damper having a mass portion provides an effect of solving the disadvantage of providing only specific damping characteristics.

또한, 상기 질량부의 질량은 상기 가변질량부 와의 상대적인 거리에 의하여 가변적으로 조절될 수 있으며, 따라서, 지속적으로 수신되는 다양한 영역의 엔진RPM에 대응하는 댐핑특성을 제공할 수 있는 장점이 있다.Further, the mass of the mass portion can be variably controlled by the relative distance with the variable mass portion, and therefore, it is possible to provide the damping characteristic corresponding to the continuously received engine RPM in various regions.

또한, 브라켓, 질량부 및 탄성연결부를 포함하여 이루어진 종래의 다이나믹 댐퍼에 가변질량부 및 한쌍의 전자석부를 추가하는 것만으로도 상기 효과를 달성할 수 있으므로, 제조비용을 크게 증가시키지 않으면서도 종래의 다이나믹 댐퍼의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Further, the above effect can be achieved by merely adding a variable mass portion and a pair of electromagnets to a conventional dynamic damper including a bracket, a mass portion, and an elastic connection portion, so that the conventional dynamic damper The performance of the damper can be improved.

결과적으로, 상기와 같은 효과를 통하여 차량의 NVH성능이 향상되고, 차량의 상품성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.As a result, the NVH performance of the vehicle is improved through the above-described effects, and the commerciality of the vehicle is increased.

도 1은 종래의 다이나믹 댐퍼의 일 예를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 종래의 다이나믹 댐퍼가 적용된 임의의 차량의 RPM에 따른 엔진 진동을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 가변질량 다이나믹 댐퍼의 바람직한 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 차량의 엔진RPM에 대응하여 본 발명의 가변질량 다이나믹 댐퍼에 요구되는 질량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 상기 제어부의 상기 배터리부 제어 로직을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 본 발명의 가변질량 다이나믹 댐퍼가 적용된 차량의 RPM에 따른 엔진 진동을 나타내는 그래프이다.1 schematically shows an example of a conventional dynamic damper.
2 is a graph showing engine vibration according to RPM of an arbitrary vehicle to which a conventional dynamic damper is applied.
3 is a cross-sectional view schematically showing a preferred embodiment of the variable mass dynamic damper of the present invention.
4 is a graph showing the relationship of the mass required for the variable mass dynamic damper of the present invention in correspondence with the engine RPM of the vehicle.
5 is a flowchart showing the battery control logic of the control unit.
6 is a graph showing engine vibration according to RPM of a vehicle to which a variable mass dynamic damper of the present invention is applied.

본 발명은 가변질량 다이나믹 댐퍼에 관한 것으로서, 다이나믹 댐퍼의 댐핑특성을 결정하는 질량부의 질량이 가변될 수 있도록 구성하는 데 특징이 있으며, 이를 위하여 전류의 인가에 따라 이동되어 상기 질량부의 질량을 가변시키는 가변질량부가 다이나믹 댐퍼 내에 포함된다. The present invention relates to a variable mass dynamic damper, which is characterized in that the mass of a mass portion for determining the damping characteristics of the dynamic damper is variable. To this end, the mass damper is moved according to application of a current to vary the mass of the mass portion A variable mass portion is included in the dynamic damper.

이때, 상기 가변질량부(40)의 이동은 상기 다이나믹 댐퍼에 인가되는 진동 특성에 대응하여 인가되는 전류를 제어함으로써 가변되도록 구성하고, 이를 위하여 전류가 인가되어 자기장을 생성하는 전자석부가 다이나믹 댐퍼 내에 더 부설되고, 차량의 엔진 RPM에 따른 전기신호를 기반으로 상기 전자석부에 인가되는 전류의 양을 조절함으로써, 다이나믹 댐퍼의 댐핑특성을 가변적으로 조절할 수 있도록 구성한다. At this time, the variable mass portion 40 is configured to be variable by controlling the applied current in response to the vibration characteristic applied to the dynamic damper. To this end, an electromagnet portion for generating a magnetic field by applying a current is provided in the dynamic damper And the damping characteristics of the dynamic damper can be variably controlled by controlling the amount of current applied to the electromagnet based on the electric signal according to the engine RPM of the vehicle.

결과적으로, 본 발명은 다이나믹 댐퍼의 댐핑 특성을 결정하는 질량부의 질량을 엔진 구동에 따른 진동에 대응하여 가변적으로 조절함으로써, 엔진 RPM의 넓은 범위의 영역대에서 효율 적인 다이나믹 댐퍼를 제공하여 차량의 NVH성능을 향상시키도록 구성된다.As a result, the present invention provides an efficient dynamic damper in a wide range of regions of the engine RPM by varying the mass of the mass portion that determines the damping characteristics of the dynamic damper in response to the vibration caused by the engine driving, And is configured to improve performance.

이하 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예를, 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 가변질량 다이나믹 댐퍼의 바람직한 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing a preferred embodiment of the variable mass dynamic damper of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 가변질량 다이나믹 댐퍼는 차체에 장착된 브라켓(10), 소정의 질량을 가지고 상기 브라켓(10)에 의해 차체에 지지된 질량부(20), 상기 질량부(20)를 상기 브라켓(10)에 고정하여 탄성지지하도록 탄성을 갖는 소재를 포함하여 이루어진 최소한 하나 이상의 탄성연결부(30), 한쌍의 구성요소로 이루어지고, 그 중 하나는 상기 질량부(20)에 고정되고 다른 하나는 상기 브라켓(10)에 고정되어 전류가 인가되면 자기장을 생성하는 한쌍의 전자석부(50, 60), 및 상기 한쌍의 전자석부(50, 60) 사이에 배치되되, 소정의 질량을 갖는 전도체로 이루어진 최소한 하나 이상의 가변질량부(40)를 포함하여 이루어진다.As shown, the variable mass dynamic damper of the present invention includes a bracket 10 mounted on a vehicle body, a mass portion 20 having a predetermined mass and supported by the vehicle body by the bracket 10, the mass portion 20, At least one elastic connecting part (30) comprising a material having elasticity to be elastically supported to be fixed to the bracket (10), and a pair of constituent elements, one of which is fixed to the mass part And a pair of electromagnets 50 and 60 fixed to the bracket 10 and generating a magnetic field when a current is applied thereto and a pair of electromagnets 50 and 60 disposed between the pair of electromagnets 50 and 60, And at least one variable mass portion 40 made of a conductor.

상기 브라켓(10), 질량부(20) 및 최소한 하나 이상의 탄성연결부(30)는 종래 기술의 다이나믹 댐퍼를 구성하는 동일 명칭의 구성요소의 구성과 동일하게 이루어질 수 있으며, 이는 공지의 사항이므로 상세 설명은 생략하도록 한다.The bracket 10, the mass portion 20 and the at least one elastic connecting portion 30 may be constructed in the same manner as the components of the same name constituting the conventional dynamic damper, Is omitted.

상술한 바와 같이, 본 발명의 특징적 구성은 상기 질량부(20)의 질량, 더 나아가, 본 발명의 다이나믹 댐퍼의 댐핑 특성을 조절하기 위한 구성요소인 상기 전자석부와 상기 최소한 하나 이상의 가변질량부(40)의 구성에 있다. As described above, the characteristic feature of the present invention is that the mass of the mass portion 20, and furthermore, the at least one variable mass portion (not shown), which is a component for adjusting the damping characteristics of the dynamic damper of the present invention, 40).

이하 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예는, 상기 가변질량부(40)가 설명의 편의상 하나의 갯수로 이루어진 구성요소로서 기술된다. 그러나, 본 발명은 상기 가변질량부(40)의 갯수를 한정하지는 않으며, 필요에 따라 둘 이상의 갯수로 이루어질 수도 있다. 상기 가변질량부(40)가 여러개의 갯수로 이루어진 구성요소인 경우, 상기 한쌍의 전자석부(50, 60)에 인가되는 전류에 따라, 상기 질량부(20)와 상기 브라켓(10) 사이에 배치된 복수의 가변질량부(40) 중 하나 이상이 전류의 세기가 큰 방향으로 이동되고, 이에따라 다이나믹 댐퍼의 댐핑특성이 넓은 범위에서 제어될 수 있다. The preferred embodiment of the present invention described below is described as a constituent element in which the variable mass portion 40 is constituted by a single number for convenience of explanation. However, the present invention is not limited to the number of the variable mass portions 40, and may be two or more, if necessary. The variable mass portion 40 is disposed between the mass portion 20 and the bracket 10 in accordance with a current applied to the pair of electromagnetic portions 50 and 60 when the variable mass portion 40 is composed of a plurality of numbers. At least one of the plurality of variable mass portions 40 is moved in a direction in which the intensity of the electric current is large, so that the damping characteristic of the dynamic damper can be controlled in a wide range.

상술한 바와 같이, 상기 질량부(20)의 일측과 상기 브라켓(10)에는 상기 한쌍의 전자석부(50, 60)가 각각 부착 고정된다. 여기에서 설명의 편의상, 상기 질량부(20)에 고정되는 전자석부를 제1전자석부(50), 상기 브라켓(10)에 고정되는 전자석부를 제2전자석부(60)로 표기한다.As described above, the pair of electromagnetic portions 50 and 60 are attached and fixed to one side of the mass portion 20 and the bracket 10, respectively. For convenience of explanation, the electromagnet portion fixed to the mass portion 20 is referred to as a first electromagnet portion 50, and the electromagnet portion fixed to the bracket 10 is referred to as a second electromagnet portion 60. [

상기 한쌍의 전자석부(50, 60)는 배터리부(80)와 연결되어 상기 배터리부(80)로부터 전류를 인가받는다. 상기 배터리부(80)는 차량에 기 구비된 차량용 배터리를 포함하거나, 또는 본 발명의 가변질량 다이나믹 댐퍼를 위하여 별도로 추가 구성된 배터리 수단을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 배터리부(80)는 상기 한쌍의 전자석부(50, 60)로 전류를 인가하는 구성으로 공지의 어떠한 배터리 수단 또는 이와 관련된 기술을 포함할 수 있으며, 이는 공지의 사항이므로 더이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.The pair of electromagnet portions 50 and 60 are connected to the battery portion 80 to receive a current from the battery portion 80. The battery unit 80 may include a vehicle battery installed in the vehicle, or may include battery means separately configured for the variable mass dynamic damper of the present invention. The battery unit 80 may include any known battery means or related technology in a configuration for applying a current to the pair of magnet units 50 and 60. Since the battery unit 80 is a known matter, .

도시된 바와 같이, 상기 제1전자석부(50)와 제2전자석부(60)는 각각 상기 배터리부(80)와 별도의 라인으로 연결되어 서로 다른 전류가 인가되도록 구성되도록 하는 것이 바람직하다.As shown in the figure, the first and second electromagnet portions 50 and 60 may be connected to the battery portion 80 in a separate line so that different currents are applied to the first and second electromagnet portions 50 and 60, respectively.

상기 배터리부(80)에서 인가되는 전류는 제어부(70)에 의하여 제어된다. 상기 제어부(70)는 차량에 기(旣) 구비된 전자제어유닛(ECU, Electronic Control Unit)에 포함되거나, 또는 별도의 제어 모듈로서 구성될 수 있다. The current applied from the battery unit 80 is controlled by the controller 70. The control unit 70 may be included in an electronic control unit (ECU) provided in the vehicle, or may be configured as a separate control module.

상기 제어부(70)는 상기 배터리부(80)에서 상기 한쌍의 전자석부(50, 60)로 인가되는 전류를 차등 분배하여 인가되도록 제어하되, 사전에 설정된 엔진 RPM에 따른 전류의 세기를 기반으로 인가되는 전류량을 결정한다. 즉, 상기 제어부(70)는 차량의 엔진으로부터 수신되는 엔진 RPM을 기반으로, 상기 제1전자석부(50) 및 제2전자석부(60)에 인가하는 전류에 따라 획득되는 댐핑특성을 사전에 테스트 등을 통하여 설정하여 저장하고, 이에 대응하여 차량 구동시 실제로 수신되는 엔진 RPM에 따라 상기 배터리부(80)로부터 인가되는 전류를 제어한다. 또한, 엔진 RPM에 따른 전류와 댐핑특성의 관계에 있어, 상기 가변질량부(40)의 크기, 두께, 질량 및 갯수(최소한 둘 이상의 갯수)를 조절하여, 보다 넓은 범위의 엔진RPM에 대응할 수 있는 댐핑특성을 획득하도록 사전에 설정될 수 있다.The control unit 70 controls the current applied to the pair of electromagnet units 50 and 60 to be applied to the battery unit 80 in a differential manner so that the current is applied to the electromagnet units 50 and 60 based on the intensity of the current according to the predetermined engine RPM Is determined. That is, the control unit 70 previously tests the damping characteristics obtained according to the currents applied to the first and second electromagnet units 50 and 60, based on the engine RPM received from the engine of the vehicle And controls the current applied from the battery unit 80 according to the engine RPM actually received when the vehicle is driven. It is also possible to adjust the size, thickness, mass and number (at least two or more numbers) of the variable mass portion 40 in relation to the current depending on the engine RPM and the damping characteristic, Can be set in advance to obtain damping characteristics.

도 4는 차량의 엔진RPM에 대응하여 본 발명의 가변질량 다이나믹 댐퍼에 요구되는 질량의 관계를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the relationship of the mass required for the variable mass dynamic damper of the present invention in correspondence with the engine RPM of the vehicle.

도시된 바와 같이, 엔진RPM이 낮은 영역에서는 공진을 위한 필요질량이 크고, 엔진RPM이 높은 영역에서는 공진을 위한 필요질량이 상대적으로 낮다. 따라서, 본 발명의 가변질량 다이나믹 댐퍼는 상기 파워트레인으로부터 발생하는 진동의 저감을 위해서 도시된 그래프의 공진을 위한 필요질량을 나타내는 곡선을 따라 질량부(20)의 질량이 조절되도록 설정된다. As shown in the figure, the required mass for resonance is large in the low engine RPM region, and the required mass for resonance is relatively low in the high engine RPM region. Therefore, the variable mass dynamic damper of the present invention is set so that the mass of the mass portion 20 is adjusted along the curve representing the required mass for resonance of the graph shown in order to reduce the vibration generated from the power train.

예를 들어, 도 4에 도시된 그래프에서, 현재 엔진RPM이 ①일 때, 상기 질량부(20)는 상기 가변질량부(40)의 이동에 의하여 ⓐ질량이 되도록 제어해야 하며, 이를 위하여 상기 제어부(70)는 상기 가변질량부(40)가 상기 질량부(20)와의 상대적인 이동으로 상기 질량부(20)가 ⓐ질량이되도록 상기 제1전자석부(50) 및 제2전자석부(60)로 인가되는 전류량을 결정하여 저장한다.For example, in the graph shown in FIG. 4, when the current engine RPM is 1, the mass portion 20 must be controlled to be a mass by the movement of the variable mass portion 40, The movable magnet 70 is moved toward the first electromagnet portion 50 and the second electromagnet portion 60 so that the mass portion 20 becomes a mass due to the relative movement of the variable mass portion 40 with the mass portion 20 The amount of applied current is determined and stored.

또한, 현재 엔진RPM이 ②일 때, 상기 질량부(20)는 상기 가변질량부(40)의 이동에 의하여 ⓑ질량이 되도록 제어해야 하며, 이를 위하여 상기 제어부(70)는 상기 가변질량부(40)가 상기 질량부(20)와의 상대적인 이동으로 상기 질량부(20)가 ⓑ질량이되도록 상기 제1전자석부(50) 및 제2전자석부(60)로 인가되는 전류량을 결정하여 저장한다.When the current engine RPM is 2, the mass portion 20 must be controlled to be a mass by the movement of the variable mass portion 40. To this end, the control portion 70 controls the variable mass portion 40 Determines the amount of current to be applied to the first and second electromagnet portions 50 and 60 so that the mass portion 20 has a mass of ⓑ by a relative movement with respect to the mass portion 20.

한편, 상기 제어부(70)의 제어를 통하여 상기 배터리부(80)에서 상기 한쌍의 전자석부(50, 60)로 전류가 차등 분배하여 인가되면, 상기 제1전자석부(50) 및 제2전자석부(60)에에 인가된 전류에 의하여 각각의 자기장이 생성되고, 생성된 자기장에 의하여 발생하는 로렌츠(Lorentz force)힘에 의하여 전도체로 이루어진 상기 가변질량부(40)가 상기 제1전자석부(50)와 상기 제2전자석부(60)의 사이를 이동하며 상기 질량부(20)의 질량을 가변시킨다.When current is divided and applied to the pair of electromagnet portions 50 and 60 in the battery portion 80 through the control of the controller 70, the first and second electromagnet portions 50 and 60, Each of the magnetic fields is generated by the electric current applied to the first electromagnet portion 60 and the variable mass portion 40 made of a conductor by the Lorentz force generated by the generated magnetic field is applied to the first electromagnet portion 50, And the second electromagnet part (60), thereby changing the mass of the mass part (20).

이때, 상기 가변질량부(40)는 자기장의 세기가 큰 쪽으로 이동, 즉, 인가되는 전류가 센 방향으로 이동된다. 따라서, 상기 가변질량부(40)가 상기 제1전자석부(50) 방향, 즉, 상기 질량부(20) 방향으로 이동하면 상기 질량부(20)의 질량이 무거워지고, 반대로, 상기 가변질량부(40)가 상기 제2전자석부(60) 방향, 즉, 상기 브라켓(10) 방향으로 이동하면, 상기 가변질량부(40)의 질량이 가벼워진다.At this time, the variable mass portion 40 moves toward a direction where the intensity of the magnetic field is large, that is, the applied current is moved in the direction of the arrow. Therefore, when the variable mass portion 40 moves in the direction of the first electromagnetic portion 50, that is, in the direction of the mass portion 20, the mass of the mass portion 20 becomes heavy. On the contrary, The movable mass 40 moves in the direction of the second electromagnetic portion 60, that is, in the direction of the bracket 10, the mass of the variable mass portion 40 becomes light.

상기 제어부(70)는 최초 시동 이후에 상기 한쌍의 전자석부(50, 60), 즉, 제1전자석부(50) 및 제2전자석부(60)로 항상 전류가 인가되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 제1전자석부(50) 및 제2전자석부(60)에 인가되는 전류는 차등분배되어 인가되기 때문에 상기 브라켓(10) 측과 상기 질량부(20) 측에 서로다른 자기장의 세기가 형성되고, 이에 의하여 발생하는 로렌츠 힘이 큰 방향으로 상기 가변질량부(40)가 이동하게 된다.It is preferable that the control unit 70 always apply current to the pair of electromagnet units 50 and 60, that is, the first electromagnet unit 50 and the second electromagnet unit 60 after the initial start, Since the currents applied to the first and second electromagnet portions 50 and 60 are applied in a differential manner, different magnetic field intensities are formed on the side of the bracket 10 and the side of the mass portion 20, And the variable mass portion 40 is moved in a direction in which the Lorentz force generated thereby is large.

도 5는 상기 제어부의 상기 배터리부(80) 제어 로직을 나타내는 플로우차트이다.5 is a flowchart showing the control logic of the battery unit 80 of the control unit.

최초 차량의 시동 이후, 엔진으로부터 엔진RPM 신호가 상기 제어부(70)로 입력된다(S001). 상기 엔진RPM은 실시간으로, 그리고, 지속적으로 상기 제어부(70)로 입력되도록 하는 것이 바람직하다. After the starting of the first vehicle, an engine RPM signal is input from the engine to the controller 70 (S001). The engine RPM is preferably input to the controller 70 in real time and continuously.

상기 제어부(70)는 수신된 엔진RPM이 진동 저감을 요구하는 범위 내에 있는지 우선적으로 판단한다(S002). 진동 저감을 요구하는 범위는 필요시, 상기 제어부(70) 내에 사전 설정되어 저장될 수 있으며, 따라서, NVH 성능을 저해하지 않는 범위의 진동의 경우 불필요한 제어에 의한 자원 소모를 방지할 수 있다.The control unit 70 preferentially determines whether the received engine RPM is within a range requiring vibration reduction (S002). The range for requesting vibration reduction can be preset and stored in the controller 70, if necessary, so that unnecessary control of resource consumption can be prevented in the case of vibration in a range that does not hinder NVH performance.

상기 제어부(70)는 현재 엔진RPM이 진동 저감을 요구하는 범위 내에 포함되는 것으로 판단되면, 상기 엔진RPM 신호로부터 획득된 엔진RPM 정보와 사전 설정되어 저장된 배터리부(80)의 제어정보(배터리부(80)로부터 상기 제1전자석부(50) 및 제2전자석부(60)에 인가할 전류량의 정보)를 매칭하여 이에 따라 상기 배터리부(80)로부터 인가되는 전류를 제어한다. When it is determined that the present engine RPM is included in the range requiring vibration reduction, the controller 70 determines that the engine RPM information obtained from the engine RPM signal and the control information of the battery unit 80 80 to the first electromagnetic portion 50 and the second electromagnetic portion 60) and controls the current applied from the battery portion 80 accordingly.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 가변질량 다이나믹 댐퍼는, 결과적으로 상기 제어부(70)에 의하여 엔진 RPM에 대응하는 전류를 상기 한쌍의 전자석부(50, 60)에 차등분배하여 인가함으로써, 다이나믹 댐퍼의 댐핑 특성을 가변적으로 조절할 수 있다. 이러한 사실은 첨부된 도면을 통하여 더 쉽게 이해될 수 있다.The variable mass dynamic damper of the present invention having the above-described configuration is obtained by distributing the current corresponding to the engine RPM to the pair of electromagnets 50 and 60 by the control unit 70, It is possible to variably control the damping characteristics of the motor. This fact can be more easily understood through the accompanying drawings.

도 6은 본 발명의 가변질량 다이나믹 댐퍼가 적용된 차량의 RPM에 따른 엔진 진동을 나타내는 그래프이다. 6 is a graph showing engine vibration according to RPM of a vehicle to which a variable mass dynamic damper of the present invention is applied.

본 발명의 상기와 같은 구성은 차량의 엔진RPM에 대응하여 질량부(20)의 질량을 가변질량부(40)의 이동을 통하여 상대적으로 가변시킬 수 있으므로, 종래의 다이나믹 댐퍼와 비교하여 보다 넓은 범위의 엔진 RPM의 진동을 감쇄시킬 수 있다. 비록 도 5의 효과 범위는 소정의 구간으로서 도시되었지만, 상기 가변질량부(40)의 두께, 갯수 등을 조절함으로써, 보다 넓은 범위, 더 나아가 모든 범위의 엔진 RPM에 대응하는 댐핑특성을 제공하도록 할 수 있다.Since the mass of the mass portion 20 can be relatively varied through the movement of the variable mass portion 40 in correspondence with the engine RPM of the vehicle according to the present invention as described above, The vibration of the engine RPM of the engine can be attenuated. Although the effect range of FIG. 5 is shown as a predetermined section, by adjusting the thickness, the number, and the like of the variable mass portion 40, it is possible to provide a damping characteristic corresponding to a wider range, .

이상으로 본 발명의 가변질량 다이나믹 댐퍼의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 특정한 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도, 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it should be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10: 브라켓
20: 질량부
30: 탄성연결부
40: 가변질량부
50: 제1전자석부
60: 제2전자석부
70: 제어부
80: 배터리부10: Bracket
20: mass part
30: elastic connection part
40: Variable mass part
50: first electromagnet
60: second electromagnet
70:
80: Battery section

Claims (5)

차체에 장착된 브라켓;
소정의 질량을 가지고 상기 브라켓에 의해 지지된 질량부;
상기 질량부를 상기 브라켓에 고정하여 탄성 지지하는 탄성연결부;
전자석을 포함하고 상기 질량부의 일측에 고정되는 제1전자석부;
전자석을 포함하고 상기 브라켓의 일측에 고정되는 제2전자석부;
상기 제1전자석부 및 제2전자석부의 사이에 배치되되, 소정의 질량을 갖는 전도체로 이루어진 가변질량부;
상기 제1전자석부 및 제2전자석부에 전류를 인가하는 배터리부; 및
상기 제1전자석부 및 제2전자석부에 인가되는 전류량을 제어하여 상기 가변질량부의 이동을 제어하는 제어부;
를 포함하고,
이동하는 상기 가변질량부의 질량이 상기 질량부에 가감되어 댐핑 특성을 조절하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 가변질량 다이나믹 댐퍼.
A bracket mounted on a vehicle body;
A mass portion supported by the bracket with a predetermined mass;
An elastic connecting portion for elastically supporting the mass portion by fixing the mass portion to the bracket;
A first electromagnet portion including an electromagnet and fixed to one side of the mass portion;
A second electromagnet portion including an electromagnet and fixed to one side of the bracket;
A variable mass portion disposed between the first electromagnetic portion and the second electromagnetic portion, the variable mass portion being made of a conductor having a predetermined mass;
A battery unit for applying a current to the first electromagnetic portion and the second electromagnetic portion; And
A control unit controlling the amount of current applied to the first electromagnetic portion and the second electromagnetic portion to control movement of the variable mass portion;
Lt; / RTI >
And the mass of the moving variable mass portion is added to the mass portion to adjust the damping characteristic.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
차량의 엔진 RPM에 대응하여 상기 제1전자석부 및 제2전자석부에 인가되는 전류량을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변질량 다이나믹 댐퍼.
The method according to claim 1,
Wherein,
And controls an amount of current applied to the first electromagnetic portion and the second electromagnetic portion corresponding to an engine RPM of the vehicle.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
차량의 엔진으로부터 수신되는 엔진 RPM을 기반으로,
특정 엔진RPM에서 공진에 필요한 상기 질량부의 질량이 상기 가변질량부에 의하여 달성되도록 상기 제1전자석부 및 제2전자석부에 인가하는 전류량을 사전 설정하여 저장하고,
차량 구동시 실제로 수신되는 엔진RPM을 저장된 정보에 매칭하여 상기 제1전자석부 및 제2전자석부에 인가하는 전류량을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변질량 다이나믹 댐퍼.
The method according to claim 1,
Wherein,
Based on the engine RPM received from the engine of the vehicle,
The amount of current applied to the first electromagnetic portion and the second electromagnetic portion is preset and stored so that the mass of the mass portion required for resonance in a specific engine RPM is achieved by the variable mass portion,
And the amount of current applied to the first electromagnetic portion and the second electromagnetic portion is controlled by matching the engine RPM actually received when the vehicle is driven with the stored information.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 배터리부로부터 상기 제1전자석부 및 제2전자석부로 항상 전류가 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가변질량 다이나믹 댐퍼.
The method according to claim 1,
Wherein,
And a current is continuously applied from the battery unit to the first electromagnet unit and the second electromagnet unit.
제 1항에 있어서,
상기 가변질량부는 최소한 둘 이상의 갯수로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변질량 다이나믹 댐퍼.The method according to claim 1,
Wherein the variable mass portion comprises at least two or more numbers of variable mass portions.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113374824A (en) * 2020-02-25 2021-09-10 沃尔沃汽车公司 Electromagnetic suspension spring

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