KR20220010811A - Method and apparatus for automatically searching for optimal wireless charging position - Google Patents
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Abstract
Description
일 개시에 의하여 브레이크 구동에 따라 발생하는 소음을 저감시키기 위하여, PRA(Power Relay Assembly)의 고유 진동 주파수를 변경하여 소음을 저감시키는 장치가 개시된다. An apparatus for reducing noise by changing a natural vibration frequency of a power relay assembly (PRA) is disclosed in order to reduce noise generated by driving a brake according to one disclosure.
전기 자동차는 장래의 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다.Electric vehicles are being actively researched in that they are the most promising alternatives to solve future automobile pollution and energy problems.
전기 자동차(Electric vehicle: EV)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 크게 배터리 전용 전기자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류되며, 배터리 전용 전기자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하고 전원이 다 소모되면 재충전하고, 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 하고 이 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 할 수 있다.An electric vehicle (EV) is a vehicle that mainly uses the power of a battery to drive an AC or DC motor to obtain power. It is largely classified into a battery-only electric vehicle and a hybrid electric vehicle. It drives the motor and recharges it when the power is exhausted. In hybrid electric vehicles, the engine is operated to generate electricity to charge the battery, and this electricity can be used to drive the electric motor to move the vehicle.
전기 자동차의 구동부는 모터에 인버터가 연결되고, 인버터는 PRA(Power Relay Assembly)를 통하여 배터리에 연결된다. 전기 자동차의 운행 중에 브레이크를 구동시키면, 전기 자동차의 속도가 줄어드는 과정에서 소음이 발생한다. 이러한 소음은 PRA 내부의 두 전선 사이에 생기는 전위치가 전선과 전선 사이에 존재하는 유전체에 압전 효과로 인한 치수 변화를 야기시킴으로서 발생하며, PRA가 발생시키는 고유 진동 주파수로 인하여 소음이 더욱 증폭될 수 있다.The driving part of the electric vehicle is connected to the inverter with the motor, and the inverter is connected to the battery through a PRA (Power Relay Assembly). If the brake is applied while the electric vehicle is running, noise is generated while the speed of the electric vehicle is reduced. This noise is caused by the potential generated between the two wires inside the PRA causing a dimensional change due to the piezoelectric effect in the dielectric between the wire and the wire, and the noise can be further amplified due to the natural vibration frequency generated by the PRA have.
일 개시에 따른 기술적 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, PRA의 고유 진동 주파수를 변경하여 PRA의 압전효과로 인한 스위칭 소음을 저감시키는 장치 및 방법을 제공한다.Technical problem according to one disclosure is to provide an apparatus and method for reducing the switching noise due to the piezoelectric effect of the PRA by changing the natural vibration frequency of the PRA in order to solve the above problems.
일 개시에 의하여, 브레이크 구동에 따른 소음을 저감시키는 장치로서, 상기 장치는 고전압의 동작전원을 축전하여 공급하는 배터리, 복수의 릴레이를 포함하고, 복수의 릴레이의 동작 여부에 따라 배터리의 동작전원이 차량에 공급되도록 스위칭하는 PRA(Power Relay assembly), 복수의 스위칭 소자를 포함하며 PRA로부터 전달받은 에너지를 교류전력으로 변환하는 인버터, 인버터에서 변환된 교류전력을 제공받아 구동되는 모터, 및 PRA 내부에 포함된 두 개의 전선 사이에서 발생하는 압전효과에 의한 압전 소음의 주파수와 일치하지 않도록 PRA의 고유 진동 주파수를 변경하는 소음 저감부를 포함할 수 있다. According to one disclosure, as an apparatus for reducing noise caused by driving a brake, the apparatus includes a battery for accumulating and supplying high voltage operating power, and a plurality of relays, and depending on whether the plurality of relays operate, the operating power of the battery is changed. A PRA (Power Relay assembly) that switches to be supplied to a vehicle, an inverter that includes a plurality of switching elements and converts energy received from the PRA into AC power, a motor driven by receiving AC power converted from the inverter, and inside the PRA It may include a noise reduction unit for changing the natural vibration frequency of the PRA so as not to match the frequency of the piezoelectric noise caused by the piezoelectric effect generated between the two included wires.
일 개시에 의하여 본 발명에 따르면 차량의 운행 중 브레이크의 구동으로 인해 발생하는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.According to the present invention according to one disclosure, it is possible to effectively reduce noise generated due to the operation of the brake while the vehicle is being driven.
일 개시에 의하여, PRA의 고유 진동 주파수를 다양한 방식으로 조정함으로써, 차량의 현재 상태에 맞는 방식으로 차량의 소음을 저감시킬 수 있는 효과를 제공한다.According to one disclosure, by adjusting the natural vibration frequency of the PRA in various ways, it is possible to reduce the noise of the vehicle in a manner suitable for the current state of the vehicle.
도 1은 일 실시예에 의한 전기 자동차를 제어하는 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 일 개시에 의한 배터리와 모터를 연결하는 PRA의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 개시에 의한 공진 주파수 개선 전 PRA의 구조를 설명하는 도면이다.
도 4는 일 개시에 의한 질량 변경 방식을 통한 PRA 구조를 설명하는 도면이다.
도 5는 일 개시에 의한 흡음재 코?v 방식을 통해 PRA 구조를 설명하는 도면이다.
도 6은 일 개시에 의한 립(Rib) 구조물을 이용하여 공진 주파수를 개선한 PRA 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration for controlling an electric vehicle according to an exemplary embodiment.
2 is a view for explaining a structure of a PRA for connecting a battery and a motor according to one disclosure.
3 is a view for explaining the structure of the PRA before the resonant frequency improvement according to the disclosure.
4 is a view for explaining the structure of a PRA through a mass change method according to one disclosure.
5 is a view for explaining the structure of the PRA through the sound absorbing material co-v method according to the disclosure.
6 is a view for explaining a PRA structure in which a resonant frequency is improved by using a rib structure according to one disclosure.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명의 일 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. Terms used in this specification will be briefly described, and an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in this specification have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in this specification should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.
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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In the entire specification, when a part "includes" a certain element, this means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. .
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
이하에서 브레이크 구동에 따른 소음을 저감시키는 장치(100)는 소음 저감 장치(100)로 축약하여 설명한다.Hereinafter, the
도 1은 일 실시예에 의한 전기 자동차를 제어하는 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration for controlling an electric vehicle according to an exemplary embodiment.
본 발명에 따른 전기 자동차는 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리(140), PRA(120), 소음 제어부(110), 소음 저감부(130), 인버터(160), 모터(170)를 포함할 수 있다. 또한, 도면에 개시되지 않았지만, 모터(170)를 제어하는 모터(170)제어부(MCU) 및 차량 주행 및 동작에 따른 전반을 제어하는 차량 제어부(ECU)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the electric vehicle according to the present invention may include a
여기서 소음 저감 장치(100)는 고전압의 동작전원을 축전하여 공급하는 배터리(140), 복수의 릴레이를 포함하고, 복수의 릴레이의 동작 여부에 따라 배터리의 동작전원이 차량에 공급되도록 스위칭하는 PRA(Power Relay assembly)(120), 복수의 스위칭 소자를 포함하며 PRA로부터 전달받은 에너지를 교류전력으로 변환하는 인버터(160), 인버터에서 변환된 교류전력을 제공받아 구동되는 모터(170), 및 PRA 내부에 포함된 두 개의 전선 사이에서 발생하는 압전효과에 의한 압전 소음의 주파수와 일치하지 않도록 PRA의 고유 진동 주파수를 변경하는 소음 저감부(130)를 포함할 수 있다.Here, the
충전된 전기를 동작전원으로 이용하는 전기 자동차는 상기와 같이 적어도 하나의 배터리셀을 포함하는 배터리(140)를 구비하여 동작하며, 소정의 충전소 또는 차량 충전설비 또는 가정에서 외부로부터 전원을 공급받아 구비되는 배터리(140)를 충전한다.An electric vehicle using charged electricity as an operating power source operates with the
배터리(140)는 복수의 배터리 셀로 구성되며, 고전압의 전기에너지를 저장한다.The
배터리 관리부, 즉 BMS(Battery management system)는 배터리(140)의 잔여용량을 체크하여 충전이 필요한 지 여부를 판단하고, 배터리에 저장된 충전전류를 전기자동차의 각 부로 공급하는데 따른 관리를 수행한다.The battery management unit, ie, a battery management system (BMS), checks the remaining capacity of the
이때, BMS는 배터리를 충전하고 사용할 때, 배터리 내의 셀 간의 전압차를 고르게 유지하여, 배터리가 과 충전되거나 과 방전되지 않도록 제어하여, 배터리의 수명을 연장한다.In this case, when the BMS is charged and used, the voltage difference between cells in the battery is evenly maintained, and the battery is controlled not to be overcharged or overdischarged, thereby extending the life of the battery.
또한, BMS는 전류사용에 대한 관리를 통해 차량이 장시간 주행할 수 있도록 하고, 공급되는 전류에 대한 보호 회로를 포함한다.In addition, the BMS enables the vehicle to run for a long time through management of current use, and includes a protection circuit against the supplied current.
BMS는 전기자동차에 구비되는 연결단자 또는 연결회로를 통해, 전기 충전소에 연결되는 경우, 공급되는 충전전류를 배터리(140)에 인가하여 배터리가 충전되도록 한다. 이때, 전기자동차는 충전전류를 이용하여 배터리(140)를 충전하는 충전기, 또는 필요한 전원으로 변환하는 컨버터 및 인버터를 더 포함한다.When the BMS is connected to an electric charging station through a connection terminal or a connection circuit provided in the electric vehicle, the supplied charging current is applied to the
모터(170)제어부(MCU)는 차량 제어부의 제어명령에 따라, 연결된 적어도 하나의 모터(170)(170)를 구동하기 위한 제어신호를 생성하여 모터(170)(170)로 인가한다. 또한, 모터(170)제어부(MCU)는 배터리(140)에 충전된 고전압의 전원이 모터(170) 특성에 맞게 변경되어 공급되도록 한다.The
차량 제어부(ECU)는 사용자의 입력에 대응하여 설정된 동작이 수행되도록 소정의 명령을 생성하여 인가하여 제어하고, 데이터의 입출력을 제어하여 동작상태가 표시되도록 한다.The vehicle control unit (ECU) generates and applies a predetermined command to perform a set operation in response to a user input, applies the control, and controls input/output of data to display the operation state.
차량 제어부(ECU)는 BMS를 통해 배터리(140)를 관리하고, PRA(120)로 스위칭 신호를 인가하여 특정 위치(부품)로의 전원 공급 또는 전원 차단을 제어한다.The vehicle control unit (ECU) manages the
차량 제어부는 차량의 주행을 제어하고, 차량이 주행함에 따라 발생하는 압전 소음의 크기를 이용하여 PRA의 정상 작동 여부를 판단할 수 있다.The vehicle controller may control the driving of the vehicle and determine whether the PRA is normally operated by using the magnitude of the piezoelectric noise generated as the vehicle travels.
일 개시에 의하여, 차량 제어부는 압전 소음의 크기가 기 정해진 범위보다 큰 경우, 복수의 릴레이에 대한 테스트 제어를 통해 PRA의 정상 동작 여부를 진단하고, PRA가 정상 동작 범위인 경우, 압전 소음의 크기를 감소시킬 수 있는 소음 저감부의 속성을 변경하고, PRA가 정상 동작 범위를 벗어난 경우, 차량의 주행을 중단하는 경고 메세지를 출력하고, PRA의 고장 상태에 대한 진단 정보를 생성할 수 있다.According to one disclosure, when the magnitude of the piezoelectric noise is greater than a predetermined range, the vehicle controller diagnoses whether the PRA is operating normally through test control for a plurality of relays, and when the PRA is in the normal operating range, the magnitude of the piezoelectric noise It is possible to change the properties of the noise reduction unit that can reduce the noise level, to output a warning message to stop the driving of the vehicle when the PRA is out of the normal operating range, and to generate diagnostic information about the PRA's fault state.
PRA(Power relay assembly)(142)는 고전압을 스위칭하기 위한 스위칭 수단으로써, 복수의 릴레이와 센서를 포함하여, 배터리(140)로부터 인가되는 고전압의 동작전원을 특정 위치로 인가하거나 차단한다.A power relay assembly (PRA) 142 is a switching means for switching a high voltage, and includes a plurality of relays and sensors, and applies or blocks high voltage operation power applied from the
특히 PRA(120)는 차량 시동 시, 고전압의 동작전원이 갑자기 공급되지 않도록 순차적으로 릴레이를 제어하여 차량에 안정적으로 전원이 공급되도록 하고, 시동 오프 시, 순차적으로 릴레이를 제어하여 전원 공급을 차단한다.In particular, the PRA 120 sequentially controls the relay so that the high voltage operating power is not suddenly supplied when the vehicle is started so that power is stably supplied to the vehicle, and when the vehicle is started off, it sequentially controls the relay to cut off the power supply. .
PRA(120)는 MCU, 차량제어부(ECU), 배터리(140), DC-DC컨버터(미도시), 충전기(미도시)에 연결되어, 차량제어부의 제어신호에 따라 릴레이를 스위칭하여, 배터리(140)의 전원을 공급한다.The
PRA(120)는 복수의 릴레이와 센서를 포함하는데, 특히 제 1 메인 컨택트 릴레이(Main contact relay(-)), 제 2 메인 컨택트 릴레이(Main contact relay(+)), 프리 차지 릴레이(Pre-Charge relay) 그리고 전류센서(current sensor)를 포함한다.The PRA 120 includes a plurality of relays and sensors, in particular, a first main contact relay (-), a second main contact relay (+), and a pre-charge relay. relay) and a current sensor.
PRA(120)는 차량 제어부로부터 인가되는 신호에 따라, 상기와 같이 구비되는 복수의 릴레이를 스위칭한다. 특히 PRA(120)는 차량 시동 시 또는 차량의 시동이 꺼지는 경우, 구비되는 복수의 릴레이를 소정 순서에 따라 스위칭함으로써, 차량의 각 부로 배터리(140)에 저장된 고전압의 동작전원이 인가되거나 차단되도록 한다.The PRA 120 switches the plurality of relays provided as described above according to a signal applied from the vehicle control unit. In particular, the PRA 120 switches a plurality of relays provided in a predetermined order when the vehicle is started or when the vehicle is turned off, so that the high voltage operating power stored in the
소음 저감부(130)는 PRA(120)에서 발생하는 소음의 증폭을 막아 PRA(120) 내부에서 발생하는 소음을 저감시키기 위한 역할을 수행한다. 보다 구체적으로 소음 저감부(130)는 PRA의 형상 및 질량을 변경하여 PRA(120)의 스위칭 소음을 줄일 수 있다.The
소음 제어부(110)는 PRA(120)의 상태 정보에 따라, 소음을 저감시키기 위하여 필요한 소음 저감부(130)의 속성 및 종류를 결정한다.The
소음 제어부(110)는 차량이 주행함에 따라 발생하는 압전 소음의 주파수 범위를 판단하고, 압전 소음의 고유 진동 주파수 범위와 일치하지 않는 범위의 주파수 범위를 결정하고, PRA의 고유 진동 주파수를 주파수 범위로 이동시키기 위한 소음 저감부(130)의 속성을 결정하고, 결정된 소음 저감부의 속성을 사용자 단말로 전송할 수 있다.The
일 개시에 의하여 소음 제어부(110)는, 차량의 운행 정보 및 차량의 주변 상태 정보를 획득할 수 있다. 차량의 운행 정보 및 주변 상태정보는 차량의 내외부에 포함된 센싱부를 통하여 획득될 수 있다.According to one disclosure, the
일 개시에 의하여 소음 제어부(110)는, 획득한 정보에 기초하여, PRA의 고유 진동 주파수를 변경하기 위한 소음 저감부의 종류를 결정할 수 있다. 소음 저감부의 종류는 질량을 증감시키는 것, 흡음재 코팅법, 외부에 설치된 격자 구조물일 수 있다.According to one disclosure, the
일 개시에 의하여 소음 제어부(110)는, 결정된 소음 저감부의 성분, 중량 및 소재 중 적어도 하나를 포함하는 소음 저감부의 속성을 결정할 수 있다. 즉, 각 소음 저감부의 성분, 방법, 질량 등을 결정할 수 있다.According to one disclosure, the
일 개시에 의하여 소음 제어부(110)는, 결정된 소음 저감부의 속성에 따른 PRA의 고유 진동 주파수를 예측하여 압전 소음의 주파수와 일치하는지 여부를 판단할 수 있다. 여전히 압전 소음의 주파수와 고유 진동 주파수가 일치하는 경우 소음이 증폭되어 소음 크기가 증가될 수 있으므로, PRA의 고유 진동 주파수를 재 변경해야 한다.According to one disclosure, the
도 2는 일 개시에 의한 배터리와 모터(170)를 연결하는 PRA의 구조를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the structure of the PRA for connecting the battery and the
차량 제어부는 연결된 각 부분의 상태 정보에 기초하여 소정 신호를 생성하여 인가하는데, 특히 BMS의 상태정보와 측정되는 전류 등에 대응하여 PRA(120)로 스위칭 신호를 인가한다.The vehicle control unit generates and applies a predetermined signal based on the state information of each connected part, and in particular, applies a switching signal to the
이때, PRA(120)의 제 1 메인 컨택트 릴레이, 제 2 메인 컨택트 릴레이는 각각 차량 제어부에 별도의 연결선으로 연결되어, 각각 차량 제어부로부터 입력되는 스위칭 제어신호에 따라 동작하며, 각 릴레이가 온(ON)되면, 그에 따라 소정 전압이 피드백 신호로써 차량 제어부로 입력된다. 차량 제어부는 입력되는 전압값에 따라 제 1 메인 컨택트 릴레이 또는 제 2 메인 컨택트 릴레이가 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태인지 체크한다.At this time, the first main contact relay and the second main contact relay of the
여기서, 각 릴레이에 연결된 전선과 전선 사이에 존재하는 유전체에 압전효과로 인한 치수변화가 야기될 수 있으며, 이 치수 변화는 공기를 진동시키는 소음을 유발할 수 있다.Here, a dimensional change due to the piezoelectric effect may be induced in the electric wire connected to each relay and the dielectric existing between the electric wire, and this dimensional change may cause noise that vibrates air.
도 3은 일 개시에 의한 공진 주파수 개선 전 PRA의 구조를 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining the structure of the PRA before the resonant frequency improvement according to the disclosure.
배터리(140)에 저장되는 전력은 모터(170)를 구동하여 동력을 발생시키는데 사용될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리는 리튬 배터리일 수 있다. 배터리(140)는 PRA(120)를 통해 인버터(160)에 연결될 수 있다.Power stored in the
인버터(160)는 배터리의 전력을 모터(170)에서 요구되는 전기적 특성을 갖도록 변환하여 모터(170)로 전달할 수 있다. 모터(170)는 인버터를 통해 전달되는 전력에 의해 회전함으로써 동력을 발생시킬 수 있다.The
PRA(120)는 적어도 하나의 릴레이를 포함할 수 있다. 구체적으로 PRA(120)는 메인 릴레이와 프리-차지 릴레이를 포함할 수 있다. 메인 릴레이의 온/오프(on/off)에 따라서 배터리로부터 전류가 흘러 인버터 측으로 공급되고, 모터(170)가 구동될 수 있다. 프리-차지 릴레이는 배터리와 인버터의 커패시터가 메인 릴레이를 통해 연결되기 이전에, 인버터(160)의 커패시터가 프리-차지(Pre-Charge) 되도록 하기 위한 회로로 구현될 수 있다.The
사용자가 차량에 시동 명령을 입력하면 차량 제어부는 PRA(120)를 제어하여 프리 차지 릴레이로 커패시터를 프리 차징 시킨 후, 정상 동작을 하는 경우로 판단되면, 이후 메인 릴레이를 이용하여 전압을 인버터(160)로 공급할 수 있다.When the user inputs a start command to the vehicle, the vehicle control unit controls the
도 4는 일 개시에 의한 질량 변경 방식을 통한 PRA 구조를 설명하는 도면이다.4 is a view for explaining the structure of a PRA through a mass change method according to one disclosure.
일 개시에 의하여, 소음 저감부는 PRA(120)에 기 정해진 범위의 질량을 부가하여, PRA가 구동되는 경우 발생하는 고유 진동 주파수를 변경시키는 질량 부가 모듈(131)형태로 구현될 수 있다.According to one disclosure, the noise reduction unit may be implemented in the form of a
일 개시에 의한 질량 부가 모듈(131)은 PRA(120)의 질량을 변화시켜, PRA(120) 자체 고유 진동 주파수를 변경할 수 있다. 일 개시에 의한 질량 부가 모듈(131)은 PRA(120) 내부에서 발생하는 압전 소음의 고유 진동 주파수와 PRA(120)의 고유 진동 주파수가 일치하지 않도록, PRA(120)에 적정한 질량을 부가한다.The
질량 부가 모듈(131)은 가분성 있는 질량추로 제작될 수 있으며, 상황에 따라 적정한 질량을 PRA(120)로 부가할 수 있다. PRA(120)로 부가되는 적정한 질량은 소음 제어부(110)에서 결정할 수 있다.The
도 5는 일 개시에 의한 흡음재 코팅 방식을 통해 PRA 구조를 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining the structure of the PRA through the sound-absorbing material coating method according to the disclosure.
일 개시에 의한 소음 저감부는 PRA의 적어도 일부의 외부 표면에 장착되는 흡음재(132)일 수 있다.The noise reduction unit according to one disclosure may be a
일 개시에 의한 흡음재(132)는 PRA(120)의 외부 표면을 감쌀 수 있으며, PRA(120)외면의 일부 또는 전부에 코팅될 수 있다.The
여기서 흡음재(132)는 평균직경이 3.5 ㎛ ~ 5 ㎛인 MB(melt Blown) 섬유 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 단섬유를 3.7 : 6.3의 중량비로 혼합하여 접착강도 6.8 N/25㎜ ~ 13 N/25㎜이고, 면밀도가 330~360 g/m2인 포함하는 흡음 소재, 흡음재의 일면에 볼록부 및 오목부로 이루어진 패턴이 불규칙적으로 형성된 패턴층 및 패턴층의 상면을 열경화성 점착제 38 내지 45g/m2로 코팅한 코팅층으로 이루어 질 수 있다.Here, the
흡음재(132)는 MB(melt Blown) 섬유로 구성된 멜트블로운 섬유 제조에 사용되는 폴리프로필렌계 화합물 함유 수지는 폴리프로필렌계 화합물(또는 폴리프로필렌계 화합물 함유 수지)을, 바람직하게는 폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 폴리프로필렌을 사용할 수 있다. 또한, 폴리프로필렌은 MI(melt index)가 800 ~ 1,500g/10분(230)인 것을, 바람직하게는 MI가 1,100 ~ 1,400g/10분(230)인 것을, 더욱 바람직하게는 MI가 1200 ~ 1,380g/10분(230)인 것을 사용할 수 있는데, 이때, MI가 800g/10분(230) 미만인 것을 사용하면 멜트블로운 섬유의 섬도가 두꺼워지고 이를 보상하기 위해서 가공 온도를 290 이상 올리면 공정비용 증가와 폴리프로필렌 탄화물 증가로 인한 노즐 교체주기가 짧아지는 문제가 있을 수 있고, 1,500g/10분(230)을 초과하는 것을 사용하면 용융강도(melt strength)가 약해져서 섬유형성능 저하로 인해 방사중에 샷(shot)의 발생빈도가 증가하는 문제가 있을 수 있으므로 범위 내의 MI를 갖는 것을 사용하는 것이 좋다.The
멜트블로운 방사의 다이(die) 및 노즐(nozzle) 온도와 핫 에어(hot air) 온도는, 250 ~ 290 하에서, 바람직하게는 260 ~ 280 하에서 수행하는 것이 좋으며, 이때, 핫 에어 온도가 250 미만이면 폴리프로필렌계 화합물 성분의 섬유의 두께가 두꺼워지기 때문에 섬유집합체 공극률이 저하되고 함유되어 있는 공기량이 상대적으로 줄어들기 때문에 극세섬유와 공기층에 의한 소리에너지의 유동저항 감소효과가 저하될 수 있고, 결과적으로 흡음성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 그리고, 핫 에어 온도가 290를 초과하면 공정비용 증가와 폴리프로필렌 탄화물 증가로 인한 노즐 교체주기가 짧아지는 문제와 폴리프로필렌계 화합물 성분의 섬유가 안정적으로 집속되지 못하고 날리는 현상이 나타날 수 있다.The die and nozzle temperature and hot air temperature of melt blown spinning are 250 ~ 290 under, preferably 260 ~ 280 It is recommended to carry out under the hot air temperature 250 If it is less than this, since the thickness of the fiber of the polypropylene compound component becomes thicker, the porosity of the fiber aggregate is lowered and the amount of air contained is relatively reduced, so the effect of reducing the flow resistance of sound energy by the ultrafine fibers and the air layer may be reduced. As a result, there may be a problem that the sound absorption performance is lowered. And, the hot air temperature is 290 If it is exceeded, the problem of shortening the nozzle replacement cycle due to increased process cost and increased polypropylene carbide, and the phenomenon that the fibers of the polypropylene-based compound cannot be stably focused and blown may occur.
멜트블로운 복합 부직포를 제조하는 단계에서, 단종이 아닌 2종 이상의 섬유로 멜트블로운 복합 섬유 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 단섬유로 구성된 멜트블로운 복합 부직포 제조시에는 폴리프로필렌계 화합물 함유 수지 및 폴리에틸렌계 화합물 함유 수지를 사이드-바이-사이드 복합방사구금으로 멜트블로운 복합방사시킬 때, 방사되는 멜트블로운 기류에 블로잉(Blowing) 설비 및 노즐을 통해 폴리에틸렌테레프탈레이트 단섬유를 혼입시켜서, 멜트블로운 복합섬유와 폴리에틸렌테레프탈레이트 단섬유를 혼합시켜서, 흡음재를 제조할 수 있다.In the step of producing the melt-blown composite nonwoven fabric, in the production of the melt blown composite nonwoven fabric composed of two or more types of fibers rather than single fibers, a melt blown composite fiber and a polyethylene terephthalate short fiber, a polypropylene compound-containing resin and a polyethylene compound When the resin containing resin is melt blown composite spinning with a side-by-side composite spinneret, polyethylene terephthalate short fibers are mixed into the melt blown air stream to be spun through a blowing facility and nozzle, and melt blown composite fibers And by mixing polyethylene terephthalate short fibers, it is possible to manufacture a sound absorbing material.
멜트블로운 복합방사의 다이(die) 및 노즐(nozzle)와 핫 에어(hot air) 온도 250 ~ 290 하에서, 바람직하게는 260 ~ 280 하에서 수행하는 것이 좋으며, 이때, 핫 에어 온도가 250 미만이면 사이드-바이-사이드 복합섬유의 일부인 폴리프로필렌계 화합물 성분의 섬유의 두께가 두꺼워지기 때문에 섬유집합체 공극률이 저하되고 함유되어 있는 공기량이 상대적으로 줄어들기 때문에 극세섬유와 공기층에 의한 소리에너지의 유동저항 감소 효과가 저하될 수 있고, 결과적으로 흡음성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 그리고, 핫 에어 온도가 290를 초과하면 공정비용 증가와 폴리프로필렌 탄화물 증가로 인한 노즐 교체주기가 짧아지는 문제와 폴리프로필렌계 화합물 성분의 섬유가 안정적으로 집속되지 못하고 날리는 현상이 나타나고, 사이스-바이-사이드 복합섬유 중 다른 사이드를 구성하는 폴리에틸렌계 화합물 성분의 섬유와의 접합성이 떨어져서 복합섬유집합체 구조가 불량해지는 문제가 있을 수 있으므로 온도 범위 내에서 수행하는 것이 좋다.Meltblown composite spinning die and nozzle and hot air temperature 250 ~ 290 under, preferably 260 ~ 280 It is recommended to carry out under the hot air temperature 250 If it is less than this, since the thickness of the fiber of the polypropylene compound component, which is a part of the side-by-side composite fiber, becomes thicker, the porosity of the fiber aggregate decreases and the amount of air contained is relatively reduced, so the flow of sound energy by the ultrafine fibers and the air layer The effect of reducing the resistance may be reduced, and as a result, there may be a problem that the sound absorption performance is lowered. And, the hot air temperature is 290 If the value exceeds Since there may be a problem in that the bondability with the fibers of the polyethylene-based compound component constituting the component is poor, the structure of the composite fiber aggregate may be deteriorated, so it is preferable to perform it within the temperature range.
멜트블로운 복합섬유는 사이드-바이-사이드 형태의 복합섬유로서, 폴리프로필렌계 화합물 및 폴리에틸렌계 화합물을 1 : 0.5 ~ 2 중량비로, 바람직하게는 1 : 0.7 ~ 1.5 중량비 중량비로 포함할 수 있는데, 이때, 폴리에틸렌계 화합물이 0.5 중량비 미만이면 접착성 및 벌키성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 2 중량비를 초과하면 방사성 저하로 인한 섬도 증가 및 섬유집합체에서 전체적으로 결점이 증가하는 문제가 있을 수 있다.The melt blown composite fiber is a side-by-side type composite fiber, and may include a polypropylene-based compound and a polyethylene-based compound in a weight ratio of 1: 0.5 to 2, preferably 1: 0.7 to 1.5 by weight, At this time, if the polyethylene-based compound is less than 0.5 weight ratio, there may be a problem of lowering adhesiveness and bulkiness, and if it exceeds 2 weight ratio, there may be a problem of increasing fineness due to radioactive degradation and increasing overall defects in the fiber aggregate.
멜트블로운 복합섬유에 있어서, 폴리프로필렌계 화합물(또는 폴리프로필렌계 화합물 함유 수지)는 폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리프로필렌을 사용할 수 있다. 또한, 폴리프로필렌은 MI(melt index)가 800 ~ 1,500g/10분(230)인 것을, 바람직하게는 MI가 1,100 ~ 1,400g/10분(230)인 것을, 더욱 바람직하게는 MI가 1200 ~ 1,380g/10분(230)인 것을 사용할 수 있는데, 이때, MI가 800g/10분(230) 미만인 것을 사용하면 멜트블로운 섬유의 섬도가 두꺼워지고 이를 보상하기 위해서 가공 온도를 290 이상 올리면 공정비용 증가와 폴리프로필렌 탄화물 증가로 인한 노즐 교체주기가 짧아지는 문제가 있을 수 있고, 1,500g/10분(230)을 초과하는 것을 사용하면 용융강도(melt strength)가 약해져서 섬유형성능 저하로 인해 방사중에 샷(shot)의 발생빈도가 증가하는 문제가 있을 수 있으므로 범위 내의 MI를 갖는 것을 사용하는 것이 좋다.In the melt blown composite fiber, the polypropylene-based compound (or polypropylene-based compound-containing resin) may include at least one selected from polypropylene and polypropylene random copolymer, preferably polypropylene. . In addition, polypropylene has an MI (melt index) of 800 to 1,500 g/10 min (230 ), preferably having an MI of 1,100 to 1,400 g/10 min (230 ), more preferably MI is 1200 to 1,380 g/10 min (230 ) can be used, where the MI is 800 g/10 min (230 ), the fineness of the melt blown fiber becomes thicker, and the processing temperature is increased to 290 to compensate for this. If it is raised above, there may be problems in that the process cost increases and the nozzle replacement cycle becomes shorter due to the increase in polypropylene carbide, and 1,500 g/10 minutes (230 ), melt strength is weakened, and there may be a problem in that the frequency of shots during spinning is increased due to deterioration of fiber forming performance, so it is better to use a material having an MI within the range.
또한, 멜트블로운 복합섬유에 있어서, 폴리에틸렌계 화합물(또는 폴리에틸렌계 화합물 함유 수지)은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, Low Density polyethylene)을, 바람직하게는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, Linear Low Density polyethylene)을 사용하는 것이 사이드 바이 사이드 복합섬유의 폴리프로필렌계 화합물과의 접착력 확보면에서 유리하다. 그리고, 선형 저밀도 폴리에틸렌은 MI(melt index)가 140 ~ 160g/10분(190)인 것을, 바람직하게는 MI가 145 ~ 160g/10분(190)인 것을, 더욱 바람직하게는 MI가 150 ~ 160g/10분(190)인 것을 사용하는 것이 좋으며, 이때, LLDPE 수지의 MI가 140g/10분(190) 미만인 것을 사용하면 흐름성이 저하되어 멜트블로운 섬유의 섬도가 두꺼워지는 문제가 있을 수 있고, MI가 160g/10분(190)을 초과하는 것을 사용하면 방사 중에 멜트블로운 섬유 사절현상이 증가하여 복합 부직포 균제도 제어에 불리한 문제가 있을 수 있다.In addition, in the melt blown composite fiber, the polyethylene-based compound (or polyethylene-based compound-containing resin) is a low-density polyethylene (LDPE, Low Density polyethylene), preferably using a linear low-density polyethylene (LLDPE, Linear Low Density polyethylene). This is advantageous in terms of securing the adhesive force of the side-by-side composite fiber with the polypropylene compound. And, the linear low-density polyethylene has an MI (melt index) of 140 to 160 g/10 min (190 ), preferably having an MI of 145 to 160 g/10 min (190 ), more preferably MI is 150 ~ 160 g / 10 minutes (190 ) is recommended, and at this time, the MI of the LLDPE resin is 140 g/10 min (190 ), there may be a problem in that the flowability is lowered and the fineness of the melt blown fiber is thickened, and the MI is 160 g/10 min (190 ) is used, the melt-blown fiber breakage phenomenon increases during spinning, so there may be a problem in controlling the uniformity of the composite nonwoven fabric.
또한, LLDPE 수지는 비중이 0.90 ~ 0.95인 것을, 더욱 바람직하게는 0.92 ~ 0.94인 것을 사용하는 것이 복합섬유집합체의 경량성 및 접찹성 확보면에서 유리하다.In addition, it is advantageous in terms of securing light weight and adhesiveness of the composite fiber aggregate to use the LLDPE resin having a specific gravity of 0.90 to 0.95, more preferably 0.92 to 0.94.
일 개시에 의하여 흡음재(132)는 열경화성 점착제를 45 내지 55g/m2로 코팅하여 이루어지는 점착재를 더 포함하여, 차음성능을 증가시킬 수 있다.According to one disclosure, the sound-absorbing
또한, 코팅층은 140 내지 160g/m2의 면밀도를 갖는 아라미드 섬유로 이루어질 수 있다.In addition, the coating layer may be made of aramid fibers having an areal density of 140 to 160 g / m2.
다른 개시에 의한 흡음재(132)는 폴리머와 압전물질 또는 고음의 특정 음역대를 구현하는 메탈 중 하나 이상이 선택되어 구성될 수 있다.The
여기서, 폴리머는 PMMA(Poly Methyl MethAcrylate), PUA(Poly Urethane Acrylate), PVA(Poly Vinyl Alcohol), 폴리에스테르(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리메틸펜텐(TPX), 폴리이미드(PI), 폴리에테르 이미드(PEI), 액정 폴리머(LCP) 등에서 선택될 수 있다.Here, the polymer is PMMA (Poly Methyl MethAcrylate), PUA (Poly Urethane Acrylate), PVA (Poly Vinyl Alcohol), polyester (PET), polypropylene (PP), polycarbonate (PC), polyethylene naphthalate (PEN), polyether ether ketone (PEEK), polymethylpentene (TPX), polyimide (PI), polyether imide (PEI), liquid crystal polymer (LCP), and the like.
또한, 압전물질은 BaTiO3, KNbO3, Ba2NaNb5O5, LiNbO3, SrTiO3, Pb(ZrTi)O3, Pb2KNb5O15, LiTaO3, BiFeO3, NaxWO3, ZnO, PVDF(Polyvinylidene fluoride) 등에서 선택될 수 있고, 메탈(metal)은 Au, Ag, Al, Cu, Ti, Zn, Fe, Mn, Cr 등에서 선택될 수 있다.In addition, the piezoelectric material may be selected from BaTiO3, KNbO3, Ba2NaNb5O5, LiNbO3, SrTiO3, Pb(ZrTi)O3, Pb2KNb5O15, LiTaO3, BiFeO3, NaxWO3, ZnO, PVDF (Polyvinylidene fluoride), Au, and AgDF (metal). , Al, Cu, Ti, Zn, Fe, Mn, Cr, and the like.
흡음재(132)에 입사음이 도달하면 이 입사음은 흡음재(132)에 의해 음향학적 각도로 반사음이 되어 반사되며, 일부는 흡음재(132)의 재질적 특성에 따라 흡수음으로 흡수된다. 여기서, 흡수되는 음은 주로 높은 주파수의 음이다.When the incident sound reaches the
그리고, 낮은 주파수의 음의 경우에는 흡음재(132)의 볼록한 부분과 오목한 부분의 두께 차이로 인한 난반사가 발생하여 흡음효과가 증가하게 되는데, 구체적으로 오목한 부분으로 입사되는 입사음은 표면적이 넓어진 오목한 부분 내에서 더 많이 흡수되고, 볼록한 부분에 의해 반사 및 회절되는 원리로 결과적으로 난반사가 증대되며 이에 따라 더욱 많은 낮은 주파수의 음이 흡수될 수 있다.And, in the case of low-frequency sound, diffuse reflection occurs due to the difference in thickness between the convex and concave portions of the
또한, 이러한 저음 흡수 과정에서 난반사 뿐만 아니라 상술한 바와 같은 폴리머, 압전물질 및 메탈 등으로 구성된 패턴의 재질과 크기 및 모양을 변화시켜 패턴의 고유진동수를 조절함으로써, 저음 또는 특정한 음역대의 주파수를 흡음하도록 구성될 수도 있다.In addition, in the process of absorbing the low sound, by adjusting the natural frequency of the pattern by changing the material, size and shape of the pattern composed of polymer, piezoelectric material, and metal, etc. as described above, as well as diffuse reflection, it is possible to absorb low sound or frequencies in a specific sound range. may be configured.
특히, 흡음재(132)가 압전물질을 포함하는 경우 패터닝된 흡음재가 물리적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 특성이 나타나므로, 이를 이용하여 흡음효과를 조절할 수 있으며, 이때에는 소정의 접지전극 등을 연결하여 축적된 전기에너지를 방출함으로써 흡음효과가 더욱 상승할 수 있다.In particular, when the
도 6은 일 개시에 의한 립(Rib) 구조물을 이용하여 공진 주파수를 개선한 PRA 구조를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a PRA structure in which a resonant frequency is improved by using a rib structure according to one disclosure.
일 개시에 의하여 소음 저감부는 PRA(120)의 구조적 강성을 보강하기 위하여 PRA(120)의 적어도 일부의 외부 표면에 돌출되도록 장착되는 격자형 구조물(133)이다.According to one disclosure, the noise reduction unit is a grid-
격자형 구조물(133)은 플라스틱 재료로 이루어진 PRA(120)의 강성을 바꾸는 역할을 수행한다.The grid-
일 개시에 의하여 격자형 구조물(133)은 PRA(120)의 외부에 홈을 파서 장착될 수 있으며, PRA(120) 외부면의 일부 또는 전부에 장착될 수 있다.According to one disclosure, the grid-
일 개시에 의한 격자형 구조물(133)은 6.0 내지 8.0중량%의 Cr, 3.8 내지 5.0중량%의 Mo, 0.015 내지 0.035중량%의 C, 0.2 내지 0.5중량%의 Si, 1.8 내지 2.6중량%의 Mn, 0.01 내지 0.018중량%의 P, 0.005 내지 0.01중량%이하의 S, 0.15 내지 0.4중량%의 Sn, 0.015 내지 0.055중량%의 RE, 0.10 내지 0.18중량%의 V, 0.01 내지 0.030중량%의 Ti 및 85.5 내지 87.8중량% Fe로 이루어진 철 구조물일 수 있다.The
격자형 구조물(133)이 철 구조물인 경우 연신율이 7.6% 이상이고, 항복강도(YS)가 730MPa 이상이며, 인장강도(TS)가 850MPa 이상이며, 인장강도와 항복강도의 비(TS/YS)가 1.15 이상인 것을 특징으로 한다.When the
일 개시에 의하여 격자형 구조물(133)은 (a) 탄소(C): 0.10 ~ 0.40중량%, 망간(Mn): 1.0 ~ 1.5중량%, 실리콘(Si): 0.05 ~ 0.50중량%, 크롬(Cr): 0.10 ~ 1.00중량%, 바나듐(V): 0.08 ~ 0.18중량%, 구리(Cu): 0 초과 0.40중량% 이하, 몰리브데늄(Mo): 0 초과 0.50중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.005 ~ 0.070중량%, 니켈(Ni): 0 초과 0.25중량% 이하, 인(P): 0 초과 0.05중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.030중량% 이하, 질소(N): 0.005 ~ 0.025중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강재를 1050 ~ 1100에서 재가열하는 단계, (b) 재가열된 강재를 920 ~ 1000의 최종 마무리 압연 온도 조건으로 열간 압연하는 단계, 및 (c) 열간 압연된 강재에 대하여 템프코어 공정을 수행하는 단계로 제조될 수 있다.According to one disclosure, the
일 실시예에 의한 철근의 제조방법에서는 내피로 특성 향상을 위해 2차 정련공정인 LF 이후 VD(vacuum Degassing) 공정을 거쳐 산소함량을 낮춘 뒤 연주공정에서 반소재로 응고시켰다.In the method of manufacturing rebar according to an embodiment, after LF, which is the secondary refining process, after LF, the oxygen content was lowered and the reinforcing bar was solidified into a semi-material in the casting process to improve fatigue resistance.
압연공정은 재가열 과정, 열간변형 공정, 냉각 공정을 통하여 제조된다. 재가열 과정에서는 반제품 상태인 빌렛을 1050~ 1100까지 재가열 한다. 다음으로, 열간 압연 공정은 각 압연롤(RM, IM, FM)을 거치며 최종 마무리압연을 920 ~ 1000에서 변형이 완료 후, 템프코어(Tempcore)를 거치며 표면은 마텐사이트 시작온도(Ms)까지 급랭 후, 500 ~ 700 까지 복열단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The rolling process is manufactured through a reheating process, a hot deformation process, and a cooling process. In the reheating process, the semi-finished billets are 1050 to 1100 reheat until Next, in the hot rolling process, each rolling roll (RM, IM, FM) goes through the final finishing rolling of 920 ~ 1000 After transformation is completed in It is characterized in that it includes a recuperation step.
강재는 탄소(C): 0.10 ~ 0.40중량%, 망간(Mn): 1.00 ~ 1.5중량%, 실리콘(Si): 0.05 ~ 0.50중량%, 크롬(Cr): 0.10 ~ 1.00중량%, 바나듐(V): 0.08 ~ 0.18중량%, 구리(Cu): 0 초과 0.40중량% 이하, 몰리브데늄(Mo): 0 초과 0.50중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.005 ~ 0.070%, 니켈(Ni): 0 초과 0.25중량% 이하, 인(P): 0 초과 0.05중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.030중량% 이하, 질소(N): 0.005 ~ 0.025% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다.Steel is carbon (C): 0.10 to 0.40 wt%, manganese (Mn): 1.00 to 1.5 wt%, silicon (Si): 0.05 to 0.50 wt%, chromium (Cr): 0.10 to 1.00 wt%, vanadium (V) : 0.08 to 0.18% by weight, copper (Cu): more than 0 and 0.40% by weight or less, molybdenum (Mo): more than 0 to 0.50% by weight or less, aluminum (Al): 0.005 to 0.070%, nickel (Ni): more than 0 0.25 wt% or less, phosphorus (P): more than 0 and 0.05 wt% or less, sulfur (S): more than 0 and 0.030 wt% or less, nitrogen (N): 0.005 to 0.025% and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities. can
일 개시에 의한 격자형 구조물(133)은 메타물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 메타물질이란 자연계에 존재하지 않는 물리적 성질을 나타내는 물질을 말하며, 유효 질량(Effective mass) 또는 유효 강성(Effective stiffness)이 음의 값을 가지는 주파수 대역에서 진동이나 진동기인 소음을 줄일 수 있는 물질이다. 메타물질은 일반적으로 하나의 작은 구조를 반복적으로 배열하여, 특정 주파수 대역에서 음의 물성치를 구현하고, 이러한 구조를 음향결정(Phononic crystal)이라고 부른다.The grid-
음향결정이란 음파의 파장의 길이의 절반 이하의 길이를 갖는 단위체가 주기적으로 배열된 구조이다. 음향결정이라고 불리는 주기적인 인공 구조는 특정 주파수 대역에서의 음향 혹은 진동 에너지를 반사 및 투과시키지 않고 저지시킬 수 있으며, 또한 특정 영역을 이 음향메타물질로 감싸게 되면 외부의 파동 에너지로부터 완전하게 은폐 및 고립시킬 수 있는 장점이 있다.Acoustic crystal is a structure in which units having a length less than half the length of the wavelength of sound waves are periodically arranged. A periodic artificial structure called acoustic crystal can block sound or vibration energy in a specific frequency band without reflecting or transmitting it, and when a specific area is covered with this acoustic metamaterial, it is completely hidden and isolated from external wave energy There are advantages to doing it.
그리고 단위체(Unit cell)란 음향결정에서 동일한 구조가 반복 배열되어 있는 것 중 하나의 구조를 말한다. 유효 음의 질량을 구현하는 대표적인 방법은 국부 공진 구조를 이용하는 것이다.And the unit cell refers to one of the structures in which the same structure is repeatedly arranged in the acoustic crystal. A representative method for realizing effective negative mass is to use a local resonant structure.
발명의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto. belong to the scope of the right.
Claims (7)
복수의 릴레이를 포함하고, 상기 복수의 릴레이의 동작 여부에 따라 상기 배터리의 동작전원이 차량에 공급되도록 스위칭하는 PRA(Power Relay assembly);
복수의 스위칭 소자를 포함하며 상기 PRA로부터 전달받은 에너지를 교류전력으로 변환하는 인버터;
상기 인버터에서 변환된 교류전력을 제공받아 구동되는 모터; 및
상기 PRA 내부에 포함된 두 개의 전선 사이에서 발생하는 압전효과에 의한 압전 소음의 주파수와 일치하지 않도록 상기 PRA의 고유 진동 주파수를 변경하는 소음 저감부를 포함하는, 브레이크 구동에 따른 소음을 저감시키는 장치.a battery that stores and supplies high voltage operating power;
a power relay assembly (PRA) including a plurality of relays and configured to switch operation power of the battery to be supplied to a vehicle according to whether the plurality of relays operate;
an inverter including a plurality of switching elements and converting the energy received from the PRA into AC power;
a motor driven by receiving AC power converted from the inverter; and
and a noise reduction unit that changes the natural vibration frequency of the PRA so as not to match the frequency of the piezoelectric noise caused by the piezoelectric effect generated between the two wires included in the PRA.
상기 소음 저감부는,
상기 PRA에 기 정해진 범위의 질량을 부가하여, 상기 PRA가 구동되는 경우 발생하는 고유 진동 주파수를 변경시키는 것을 특징으로 하는, 브레이크 구동에 따른 소음을 저감시키는 장치.The method of claim 1,
The noise reduction unit,
An apparatus for reducing noise caused by driving a brake, characterized in that by adding a mass in a predetermined range to the PRA, a natural vibration frequency generated when the PRA is driven is changed.
상기 소음 저감부는,
상기 PRA의 적어도 일부의 외부 표면에 장착되는 흡음재이며,
상기 흡음재는,
평균직경이 3.5 ㎛ ~ 5 ㎛인 MB(melt Blown) 섬유 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 단섬유를 3.7 : 6.3의 중량비로 혼합하여 접착강도 6.8 N/25㎜ ~ 13 N/25㎜이고, 면밀도가 330~360 g/m2인 포함하는 흡음 소재;
상기 흡음재의 일면에 볼록부 및 오목부로 이루어진 패턴이 불규칙적으로 형성된 패턴층; 및
상기 패턴층의 상면을 열경화성 점착제 38 내지 45g/m2로 코팅한 코팅층으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 브레이크 구동에 따른 소음을 저감시키는 장치.The method of claim 1,
The noise reduction unit,
A sound absorbing material mounted on the outer surface of at least a portion of the PRA,
The sound absorbing material,
MB (melt blown) fibers and polyethylene terephthalate short fibers having an average diameter of 3.5 μm to 5 μm are mixed in a weight ratio of 3.7: 6.3 to obtain an adhesive strength of 6.8 N/25 mm to 13 N/25 mm, and an areal density of 330 to 360 g/m 2 sound-absorbing material comprising phosphorus;
a pattern layer in which a pattern including convex portions and concave portions is irregularly formed on one surface of the sound absorbing material; and
A device for reducing noise caused by brake driving, characterized in that it comprises a coating layer coated with a thermosetting adhesive 38 to 45 g/m 2 on the upper surface of the pattern layer.
상기 소음 저감부는,
상기 PRA의 구조적 강성을 보강하기 위하여 상기 PRA의 적어도 일부의 외부 표면에 돌출되도록 장착되는 격자형 구조물로서,
상기 격자형 구조물은 6.0 내지 8.0중량%의 Cr, 3.8 내지 5.0중량%의 Mo, 0.015 내지 0.035중량%의 C, 0.2 내지 0.5중량%의 Si, 1.8 내지 2.6중량%의 Mn, 0.01 내지 0.018중량%의 P, 0.005 내지 0.01중량%이하의 S, 0.15 내지 0.4중량%의 Sn, 0.015 내지 0.055중량%의 RE, 0.10 내지 0.18중량%의 V, 0.01 내지 0.030중량%의 Ti 및 85.5 내지 87.8중량% Fe로 이루어진 철 구조물로서,
상기 철 구조물은 연신율이 7.6% 이상이고, 항복강도(YS)가 730MPa 이상이며, 인장강도(TS)가 850MPa 이상이며, 인장강도와 항복강도의 비(TS/YS)가 1.15 이상인 것을 특징으로 하는, 브레이크 구동에 따른 소음을 저감시키는 장치.The method of claim 1,
The noise reduction unit,
A lattice-type structure mounted to protrude from the outer surface of at least a part of the PRA in order to reinforce the structural rigidity of the PRA,
The lattice structure comprises 6.0 to 8.0 wt% Cr, 3.8 to 5.0 wt% Mo, 0.015 to 0.035 wt% C, 0.2 to 0.5 wt% Si, 1.8 to 2.6 wt% Mn, 0.01 to 0.018 wt% of P, 0.005 to 0.01 wt% or less S, 0.15 to 0.4 wt% Sn, 0.015 to 0.055 wt% RE, 0.10 to 0.18 wt% V, 0.01 to 0.030 wt% Ti and 85.5 to 87.8 wt% Fe As a steel structure consisting of
The steel structure has an elongation of 7.6% or more, a yield strength (YS) of 730 MPa or more, a tensile strength (TS) of 850 MPa or more, and a ratio of tensile strength to yield strength (TS/YS) of 1.15 or more , A device that reduces noise caused by brake driving.
차량이 주행함에 따라 발생하는 상기 압전 소음의 주파수 범위를 판단하고, 상기 압전 소음의 고유 진동 주파수 범위와 일치하지 않는 범위의 주파수 범위를 결정하고, 상기 PRA의 고유 진동 주파수를 상기 주파수 범위로 이동시키기 위한 소음 저감부의 속성을 결정하고, 상기 결정된 소음 저감부의 속성을 사용자 단말로 전송하는 소음 제어부를 포함하는, 브레이크 구동에 따른 소음을 저감시키는 장치.The method of claim 1,
determining the frequency range of the piezoelectric noise generated as the vehicle travels, determining the frequency range of a range that does not match the natural vibration frequency range of the piezoelectric noise, and moving the natural vibration frequency of the PRA to the frequency range A device for reducing noise according to driving a brake, comprising: a noise control unit configured to determine a property of the noise reduction unit for the purpose; and a noise control unit configured to transmit the determined property of the noise reduction unit to a user terminal.
상기 소음 제어부는,
상기 차량의 운행 정보 및 상기 차량의 주변 상태 정보를 획득하고,
상기 획득한 정보에 기초하여, 상기 PRA의 고유 진동 주파수를 변경하기 위한 소음 저감부의 종류를 결정하고,
상기 결정된 소음 저감부의 성분, 중량 및 소재 중 적어도 하나를 포함하는 소음 저감부의 속성을 결정하고,
상기 결정된 소음 저감부의 속성에 따른 상기 PRA의 고유 진동 주파수를 예측하여 상기 압전 소음의 주파수와 일치하는지 여부를 판단하는, 브레이크 구동에 따른 소음을 저감시키는 장치.6. The method of claim 5,
The noise control unit,
Obtaining driving information of the vehicle and surrounding state information of the vehicle,
Based on the obtained information, determining the type of noise reduction unit for changing the natural vibration frequency of the PRA,
Determining the properties of the noise reduction unit including at least one of the determined component, weight and material of the noise reduction unit,
An apparatus for reducing noise caused by driving a brake, which predicts the natural vibration frequency of the PRA according to the determined property of the noise reduction unit and determines whether it matches the frequency of the piezoelectric noise.
차량의 주행을 제어하고, 상기 차량이 주행함에 따라 발생하는 상기 압전 소음의 크기를 이용하여 상기 PRA의 정상 작동 여부를 판단하는 차량 제어부를 포함하고,
상기 차량 제어부는 상기 압전 소음의 크기가 기 정해진 범위보다 큰 경우, 상기 복수의 릴레이에 대한 테스트 제어를 통해 상기 PRA의 정상 동작 여부를 진단하고, 상기 PRA가 정상 동작 범위인 경우, 상기 압전 소음의 크기를 감소시킬 수 있는 상기 소음 저감부의 속성을 변경하고, 상기 PRA가 정상 동작 범위를 벗어난 경우, 상기 차량의 주행을 중단하는 경고 메세지를 출력하고, 상기 PRA의 고장 상태에 대한 진단 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는, 브레이크 구동에 따른 소음을 저감시키는 장치.
The method of claim 1,
and a vehicle control unit that controls the driving of the vehicle and determines whether the PRA operates normally by using the magnitude of the piezoelectric noise generated as the vehicle travels,
When the magnitude of the piezoelectric noise is greater than a predetermined range, the vehicle controller diagnoses whether the PRA is operating normally through test control for the plurality of relays, and when the PRA is in the normal operating range, Changing the properties of the noise reduction unit capable of reducing the size, outputting a warning message to stop the driving of the vehicle when the PRA is out of the normal operating range, and generating diagnostic information on the failure state of the PRA A device for reducing noise caused by driving a brake, characterized in that.
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