KR101619591B1

KR101619591B1 - 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트, 전자식 세미 액티브 마운트 장치 및 동특성 가변율 제어방법

Info

Publication number: KR101619591B1
Application number: KR1020140083044A
Authority: KR
Inventors: 김승원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2016-05-10
Anticipated expiration: 2034-07-03
Also published as: US9713954B2; US20160001648A1; CN105216571B; KR20160004576A; CN105216571A; DE102014117907A1

Abstract

본 발명의 동특성 가변율 제어가 이루어지는 전자식 세미 액티브 마운트 장치가 외력에 의한 가진력을 압력으로 전달받는 유체가 수용된 상방액실(1), 하방액실(2)을 상방액실(1)의 유체가 순환되는 1차 하방액실(2-1)로 구분하는 1차 다이아프레임(3-1), 하방액실(2)을 상방액실(1)의 유체가 순환되는 2차 하방액실(2-2)로 구분하는 2차 다이아프레임(3-2), 상방액실(1)의 유체를 1차 하방액실(2-1)로 순환시켜주는 1차 노즐(5-1), 상방액실(1)의 유체를 2차 하방액실(2-2)로 순환시켜주는 2차 노즐(5-2), 솔레노이드밸브(11)의 온(ON)/오프(OFF)의 전환 시 형성되는 대기압으로 1차 다이아프레임(3-1)과 2차 다이아프레임(3-2)의 고정 상태가 역전됨으로써 1차 하방액실(2-1)이나 2차 하방액실(2-2)의 유체흐름을 차단하는 바이패스채널(17-1,17-2,17-3,17-3A)로 구성된 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트(1A)(Electronic Indirect By-Pass type Semi Active Mount)(1A)를 포함함으로써 공회전시 동특성 변화율을 작게 하는 유체 흐름이 방지되고, 특히 1개의 솔레노이드 밸브(11)로도 기존 전자식 SAC의 성능 최대화를 위한 구조 변경이 거의 없는 특징을 갖는다.

Description

전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트, 전자식 세미 액티브 마운트 장치 및 동특성 가변율 제어방법{Electronic Indirect By-Pass type Semi Active Mount and Dynamic Characteristic Variable Rate Control Method thereof}

본 발명은 세미 액티브 마운트에 관한 것으로, 특히 동특성 변화율을 증대할 수 있는 간접 바이패스(By-pass)방식이면서 진공 부압대비 작은 힘을 발생하는 솔레노이드 밸브가 적용된 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트, 전자식 세미 액티브 마운트 장치 및 동특성 가변율 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진(또는 파워트레인)과 차체사이에 구비된 세미 액티브 마운트(Semi Active Mount)는 동특성을 온/오프(On/Off)제어함으로써 엔진구동에 따른 진동을 효과적으로 저감하여 준다.

이러한 세미 액티브 마운트(Semi Active Mount, 이하 SAC)는 내부유로를 BP(By-Pass)방식으로 제어하는 진공부압식 SAC와 내부유로를 솔레노이드밸브에 의한 VS(Volume-Stiffness)방식으로 제어하는 전자식 SAC로 구분된다. 성능을 고려할 때, 진공부압식 SAC는 고주파 동특성이 좋은 전자식 SAC에 비해 저주파영역(20∼40Hz)에서 0.6정도의 동배율을 가짐으로써 저주파 동특성이 좋다는 장점을 갖는다. 이러한 진공부압식 SAC의 장점은 엔진의 공회전(IDLE)성능 최대화에 매우 유리함으로써 진공부압식 SAC가 주로 차량에 적용되고 있다.

반면, 상기 진공부압식 SAC는 흡기 메니폴더(가솔린엔진)나 진공 탱크(디젤엔진)로부터 진공 부압을 공급받음으로써 진공호스에 의한 부품 추가, 진공 부압용 밸브의 엔진 적용에 의한 부품 수정, 엔진룸 레이아웃 변경과 같은 불리한 요인이 발생할 뿐만 아니라 연소배압의 손해도 가져올 수밖에 없다.

이러한 진공부압식 SAC의 단점을 해소한 방식으로서, 전자식 SAC이면서도 VS(Volume-Stiffness)방식으로도 BP(By-Pass)를 간접적으로 구현하는 전자식 간접 바이패스 SAC(Electronic Indirect By-Pass type SAC, 이하 EIBP_SAC)가 있다,

상기 EIBP_SAC에서는 VS(Volume-Stiffness)방식을 응용한 2차 노즐과 2차 다이아프레임을 적용하고, 진공 부압대비 작은 힘을 발생하는 솔레노이드 밸브가 2차 다이아프레임 외측 공기를 대기와 개폐함으로써 2차 노즐로 유동하는 유체 제어가 진공부압식 SAC의 BP(By-Pass)방식으로 제어될 수 있다.

그러므로, EIBP_SAC는 전자식 SAC에 BP(By-Pass)방식이 도입됨으로써 솔레노이드 밸브로 2차 노즐을 개폐함에 따른 전체적인 크기 문제, 발열 문제, 전류량 문제에서 취약한 측면을 해소할 수 있다. 특히 EIBP_SAC는 차량에서 발전하는 전자기 힘을 이용함으로써 진공부압식 SAC대비 시스템 단순화가 가능하면서 타 차종 적용성도 우수한 장점을 구현할 수 있다.

국내특허공개 10-2011-0098951(2011년9월2일)

하지만, EIBP_SAC는 솔레노이드 밸브로 외측 공기가 대기와 개폐되는 2차 다이아프레임이 직접 고정되지 않고, 1차 다이아프레임이 항상 대기와 통해있는 구조를 가짐으로써 2차 노즐로 유동하는 유체 제어 시 1차유로로도 동시에 유체가 흘러가고, 원치 않는 1차유로의 유체 흐름으로 EIBP_SAC의 동특성 변화율이 작아짐으로써 진공부압식 SAC에 비해 엔진의 IDLE 성능 최대화에 대한 효용성이 더 낮을 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 1개의 솔레노이드 밸브가 간접 바이패스(By-Pass)방식에 의한 2가지 방향의 대기유입제어로 차량 주행조건과 공회전조건에 적합한 다이아프레임 고정이 이루어짐으로써 동특성 변화율을 작게 하는 유로로 갈 수 있는 유체 흐름 방지가 이루어지는 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트, 전자식 세미 액티브 마운트 장치 및 동특성 가변율 제어방법의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트는 외력에 의한 가진력이 가해지는 상방액실의 유체가 순환되는 하방액실을 상기 유체가 순환되는 1차 하방액실로 구분하는 1차 다이아프레임; 상기 하방액실을 상기 유체가 순환되는 2차 하방액실로 구분하는 2차 다이아프레임; 상기 1차 다이아프레임의 하부부위로 대기압이 작용되도록 하는 대기압 형성주변공간을 차단하고, 상기 2차 다이아프레임의 하부부위로 대기압이 작용되도록 대기압 형성중앙공간을 형성한 2차 다이아프레임 브래킷; 전류가 공급된 솔레노이드 밸브가 상기 대기압 형성주변공간을 대기와 연통시키는 반면 상기 대기압 형성중앙공간을 대기와 차단하고, 전류가 차단된 솔레노이드 밸브가 상기 대기압 형성주변공간을 대기와 차단시키는 반면 상기 대기압 형성중앙공간을 대기와 연통시켜주는 바이패스 채널; 이 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 바이패스 채널은 대기에 개방된 대기압채널, 상기 대기압채널에 연결되어 상기 대기압 형성주변공간으로 개방된 1차 다이아프레임 채널, 상기 1차 다이아프레임 채널에서 분기되어 상기 대기압 형성중앙공간으로 개방된 2차 다이아프레임 채널로 구성되고; 상기 1차 다이아프레임 채널과 상기 2차 다이아프레임 채널의 분기부위로 위치된 게이트가 상기 솔레노이드밸브에 의해 역전되는 이동 방향으로 상기 대기압 형성주변공간이나 상기 대기압 형성중앙공간이 대기압을 형성한다.

상기 대기압채널과 상기 1차 다이아프레임 채널은 서로 직교하고, 상기 1차 다이아프레임 채널과 상기 2차 다이아프레임 채널은 서로 직교한다.

상기 2차 다이아프레임 채널에는 상기 대기압채널을 통해 대기가 들어오는 방향쪽으로 측면확장채널이 더 형성되고, 상기 측면확장채널의 형성 길이는 상기 게이트의 상승 스트로크(Upward Stroke)와 동일하다.

상기 게이트의 위치가 상승될 때 상기 대기압 형성주변공간이 대기압을 형성하고, 반면 상기 게이트의 위치가 하강될 때 상기 대기압 형성중앙공간이 대기압을 형성한다.

상기 상방액실의 위쪽부위에는 외력에 의한 가진력을 받는 상부코어가 결합되고, 상기 하방액실의 아래쪽부위에는 상기 바이패스 채널이 형성된 유로 블록을 고정한 하부코어가 결합되며, 상기 2차 다이아프레임 브래킷의 저부는 상기 유로 블록으로 지지된다.

상기 상방액실과 상기 하방액실은 상기 1차 하방액실로 연통된 1차 노즐을 형성한 제1노즐 브래킷과, 상기 제1노즐 브래킷의 중앙홀로 끼워진 2차 노즐을 형성한 제2노즐 브래킷으로 구분된다. 상기 제1노즐 브래킷은 접시모양의 횡단면으로 이루어지고, 편평한 바닥면으로 상기 2차 다이아프레임이 위치되어 상기 2차 하방액실을 형성하고, 오목한 측면둘레로 파여진 홈에 상기 1차 다이아프레임이 끼워진다. 상기 제2노즐 브래킷은 중앙에서 중공보스가 돌출되어 상기 2차 노즐을 형성하고, 상기 중공보스의 주변으로 유체가 통과하는 오리피스 홀이 방사상 형태로 다수 형성된다.

상기 상부코어와 상기 하부코어는 다수의 마운팅 체결홀이 형성된 마운팅 하우징으로 결합된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자식 세미 액티브 마운트 장치는 외력에 의한 가진력을 압력으로 전달받는 유체가 수용된 상방액실, 상기 상방액실의 유체가 순환되는 하방액실, 상기 하방액실을 상기 상방액실의 유체가 순환되는 1차 하방액실로 구분하는 1차 다이아프레임, 상기 하방액실을 상기 상방액실의 유체가 순환되는 2차 하방액실로 구분하는 2차 다이아프레임, 상기 상방액실의 유체를 상기 1차 하방액실로 순환시켜주는 1차 노즐, 상기 상방액실의 유체를 상기 2차 하방액실로 순환시켜주는 2차 노즐, 상기 상방액실의 위쪽부위에서 외력에 의한 가진력을 받는 상부코어, 상기 하방액실의 아래쪽부위에서 상기 바이패스 채널이 형성된 유로 블록을 고정한 하부코어, 상기 상부코어와 상기 하부코어를 결합하는 마운팅 하우징, 솔레노이드밸브의 온(ON)/오프(OFF)의 전환 시 형성되는 대기압으로 상기 1차 다이아프레임과 상기 2차 다이아프레임의 고정 상태가 역전됨으로써 상기 1차 하방액실이나 상기 2차 하방액실의 유체흐름을 차단하는 바이패스채널로 구성된 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트; 차량주행조건 정보가 밸브 온 데이터로 입력되어 상기 솔레노이드밸브의 전류공급유지를 위한 밸브 온 신호가 출력되고, 공회전조건 정보가 밸브 오프 데이터로 입력되어 상기 솔레노이드밸브의 전류 차단이 이루어지는 밸브 오프 신호가 출력되는 밸브 컨트롤러;가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 차량주행조건 정보는 차량이 주행상태임을 판단할 수 있도록 차량에서 검출 및 측정된 데이터이며, 상기 공회전 정보는 엔진의 공회전(IDLE)을 판단할 수 있도록 차량에서 검출 및 측정된 데이터이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자식 세미 액티브 마운트의 동특성 가변율 제어방법은 엔진 구동 상태에서 검출 및 측정된 차량정보를 밸브 컨트롤러가 체크하고, 체크 시 상방액실의 유체가 순환되도록 1차 노즐로 연통된 1차 하방액실을 형성하는 1차 다이아프레임, 상기 유체가 순환되도록 2차 노즐로 연통된 2차 하방액실을 형성하는 2차 다이아프레임이 구비된 세미 액티브 마운트 장치의 동특성 변화율에 대한 조정 필요성이 판단되는 동특성 변화율 조정 준비단계; 상기 동특성 변화율 조정 필요성이 판단 시 차량주행조건이면, 상기 밸브 컨트롤러에 의해 솔레노이드 밸브의 전류공급이 유지되고, 상기 솔레노이드 밸브에 연결된 게이트가 1차 다이아프레임 채널을 대기압채널과 연결된 상태를 유지함으로써 상기 1차 다이아프레임 하부부위의 대기압 형성주변공간이 대기압을 유지하는 주행조건제어단계; 상기 동특성 변화율 조정 필요성이 판단 시 차량주행조건이 아니면, 동특성 변화율 조정 필요성을 판단하여 공회전조건에 대한 판단이 이루어지는 동특성 변화율 조정 확인단계; 상기 공회전조건이면, 상기 밸브 컨트롤러에 의해 솔레노이드 밸브의 전류공급이 차단되고, 상기 솔레노이드 밸브에 연결된 게이트가 2차 다이아프레임 채널을 대기압채널과 연결된 상태로 전환함으로써 상기 2차 다이아프레임 하부부위의 대기압 형성중앙공간이 대기압을 형성하는 동특성 변화율 조정 실시단계; 로 수행되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 솔레노이드 밸브에 의한 간접 바이패스 방식으로 2개의 유로 방향전환이 이루어짐으로써 원치 않는 유로 열림에 따른 동특성 변화율 하락이 방지되고, 이를 통해 전자식 SAC이면서도 성능은 크게 향상된 전자식 간접 바이패스 SAC(Electronic Indirect By-Pass type SAC)가 구현될 수 있다.

또한, 본 발명은 2개의 유로 방향전환이 1개의 솔레노이드 밸브로 구현됨으로써 성능 최대화를 위한 기존 전자식 SAC의 구조 변경이 거의 없이 전자식 간접 바이패스 SAC(Electronic Indirect By-Pass type SAC)가 구현될 수 있다.

또한, 본 발명은 전자식 SAC이면서 솔레노이드 밸브에 의한 대기 유입을 통해 진공부압식 SAC와 같은 간접 바이패스 방식이 구현됨으로써 엔진의 공회전(IDLE)성능 최대화에 매우 유리한 진공부압식 SAC의 장점을 그대로 갖는 전자식 간접 바이패스 SAC(Electronic Indirect By-Pass type SAC)가 구현되고, 특히 진공부압식 SAC에서 필요한 진공 호스와 엔진 적용 밸브 등을 요구하지 않음으로써 시스템 단순화로 인한 적용성 증대가 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트의 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트의 유로제어기 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전자식 세미 액티브 마운트 장치의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전자식 세미 액티브 마운트 장치의 작동상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트의 동특성 가변율 제어방법 순서도이고, 도 6은 차량 주행조건에서 본 발명에 따른 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트의 작동상태이며, 도 7은 도 6에 따른 성능선도이고, 도 8은 차량 공회전조건에서 본 발명에 따른 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트의 작동상태이며, 도 9는 도 8에 따른 성능선도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트(1A)(Electronic Indirect By-Pass type Semi Active Mount, 이하 EIBP_SAC)에는 상방액실(1), 1,2차 하방액실(2-1,2-2)로 구분된 하방액실(2), 1,2차 다이아프레임(3-1,3-2), 1,2차 노즐(5-1,5-2), 제1,2노즐 브래킷(8-1,8-2), 2차 다이아프레임 브래킷(8-3), 바이패스 스위치(10)가 포함된다.

상기 상방액실(1)은 외력에 의한 가진력을 압력으로 전달받는 유체가 수용된다. 상기 유체는 1차 하방액실(2-1)과 2차 하방액실(2-2)로 각각 순환되고, 바이패스 스위치(10)에 의한 흐름제어로 저주파영역(20∼40Hz)에 대한 저주파 동특성을 향상시켜 준다.

상기 1차 다이아프레임(3-1)은 1차 하방액실(2-1)을 2차 하방액실(2-2)과 구분하고, 상기 2차 다이아프레임(3-2)은 2차 하방액실(2-2)을 1차 하방액실(2-1)과 구분하여준다. 특히, 상기 1차 다이아프레임(3-1)은 중앙으로 2차 다이아프레임(3-2)이 돌출된 자바라형상(Jabara Shape)을 이룸으로써 1차 다이아프레임(3-1)과 2차 다이아프레임(3-2)은 서로 일체화된다. 본 실시예에서, 대기압이 형성되는 1차 다이아프레임(3-1)의 하부부위는 대기압 형성주변공간으로 칭하고, 대기압이 형성되는 2차 다이아프레임(3-2)의 하부부위는 대기압 형성중앙공간으로 칭한다.

상기 1차 노즐(5-1)은 1차 하방액실(2-1)과 연통됨으로써 유체가 상방액실(1)과 1차 하방액실(2-1)을 순환할 수 있고, 상기 2차 노즐(5-2)은 2차 하방액실(2-2)과 연통됨으로써 유체가 상방액실(1)과 2차 하방액실(2-2)을 순환할 수 있다.

상기 제1노즐 브래킷(8-1)은 파려진 홈으로 1차 다이아프레임(3-1)을 끼워줌으로써 1,2차 하방액실(2-1,2-2)을 형성하여준다. 특히, 상기 제1노즐 브래킷(8-1)은 접시모양의 횡단면을 가짐으로써 편평한 바닥면으로 2차 다이아프레임(3-2)이 위치되어져 2차 하방액실(2-2)을 형성하고, 오목한 측면둘레로 1차 다이아프레임(3-1)이 위치된다.

상기 제2노즐 브래킷(8-2)은 제1노즐 브래킷(8-1)의 위쪽으로 결합되어져 상방액실(1)과 하방액실(2)을 구분한다. 이를 위해, 상기 제2노즐 브래킷(8-2)의 중앙에는 중공보스가 돌출되어져 제1노즐 브래킷(8-1)의 중앙홀에 삽입되고, 중공보스의 주변으로는 유체가 통과하는 오리피스 홀(8-2A)이 방사상 형태로 다수 형성된다. 그러므로, 1차 노즐(5-1)은 제2노즐 브래킷(8-2)과 제1노즐 브래킷(8-1)이 서로 포개져 1차 하방액실(2-1)로 위치되는 빈공간에 의해 형성되고, 2차 노즐(5-2)은 제2노즐 브래킷(8-2)의 중공보스에 의해 형성된다.

상기 2차 다이아프레임 브래킷(8-3)은 바이패스 스위치(10)로 지지된 상태에서 2차 다이아프레임(3-2)의 아래쪽에서 2차 다이아프레임(3-2)을 감싸줌으로써 1차 다이아프레임(3-1)이 제1노즐 브래킷(8-1)에 단순히 끼워진 상태에서도 1,2차 다이아프레임(3-1,3-2)이 고정된 상태로 형성된다. 특히, 상기 2차 다이아프레임 브래킷(8-3)은 바이패스 스위치(10)의 온/오프(ON/OFF)에 의한 위치 이동으로 2차 다이아프레임(3-2)을 제1노즐 브래킷(8-1)의 바닥면에 밀착시켜줌으로써 1차 하방액실(2-1)과 2차 하방액실(2-2)이 서로 완전하게 격리된다.

상기 바이패스 스위치(10)는 온(ON)/오프(OFF)의 전환 시 1차 다이아프레임(3-1)에 작용하던 대기압을 2차 다이아프레임 브래킷(8-3)쪽으로 전환시켜줌으로써 1차 하방액실(2-1)과 2차 하방액실(2-2)이 서로 완전하게 격리되고, 1차 노즐(5-1)과 2차 노즐(5-2)로 가는 유체 흐름을 제어한다.

이에 더해, 상기 EIBP_SAC(1A)에는 상부코어(7-1), 하부코어(7-2), 마운팅 하우징(9)이 더 포함된다.

상기 상부코어(7-1)는 탄성력을 갖는 재질로 이루어져 제2노즐 브래킷(8-2)의 위쪽으로 위치됨으로써 상방액실(1)을 형성한다. 그러므로, 상기 상부코어(7-1)는 외력에 의한 가진력으로 변형됨으로써 상방액실(1)을 변형시키고, 상방액실(1)의 변형에 의한 압력이 상방액실(1)에 충진된 유체로 전달됨으로써 1차 노즐(5-1)과 2차 노즐(5-2)로 가는 유체 흐름을 형성한다.

상기 하부코어(7-2)는 상부코어(7-1)의 하부에 결합됨으로써 내부공간을 형성하고, 그 내부공간으로 1,2차 하방액실(2-1,2-2)로 구분된 하방액실(2), 1,2차 다이아프레임(3-1,3-2), 1,2차 노즐(5-1,5-2), 제1,2노즐 브래킷(8-1,8-2), 2차 다이아프레임 브래킷(8-3), 바이패스 스위치(10)를 내장하여 준다. 특히, 상기 하부코어(7-2)에는 바이패스 스위치(10)가 끼워져 삽입됨으로써 결합이 이루어지는 바이패스 스위치 수용부가 형성된다.

상기 마운팅 하우징(9)은 타부품과 체결을 위한 마운팅홀이 다수개 형성되고, 상부코어(7-1)와 하부코어(7-2)를 일체화시켜준다.

한편, 도 2는 바이패스 스위치(10)의 상세 구성을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 바이패스 스위치(10)에는 솔레노이드 밸브(11), 게이트(13), 유로 블록(15), 대기압 형성 방향을 전환하는 바이패스채널이 포함된다.

상기 솔레노이드 밸브(11)는 온(ON)/오프(OFF)로 작동 및 중지가 이루어지는 전자식으로서, 전원 공급이 이루어지는 코일, 전원 공급시 자화되는 전자석, 솔레노이드 밸브(11)의 온(ON)시 자기력으로 최대한 인출되는 플런저, 플런저의 초기 위치 복귀를 위한 리턴스프링을 포함한다.

상기 게이트(13)는 솔레노이드 밸브(11)의 플런저와 함께 움직임으로써 솔레노이드 밸브(11)의 온(ON)->오프(OFF)전환시 플런저와 함께 위치 이동되고, 게이트(13)의 위치이동은 바이패스채널의 대기압 형성 방향을 전환시켜준다.

상기 유로 블록(15)은 솔레노이드 밸브(11)를 내장하고, 게이트(13)로 대기압 형성 방향이 전환되는 바이패스채널을 구비하며, 하부코어(7-2)의 바이패스 스위치 수용부로 끼워져 삽입된다.

상기 바이패스채널은 대기압채널(17-1), 1차 다이아프레임 채널(17-2), 2차 다이아프레임 채널(17-3)로 이루어지고, 유로 블록(15)의 횡단면을 기준으로 할 때 상기 대기압채널(17-1)은 수직한 직선을 이루고, 상기 1차 다이아프레임 채널(17-2)은 수평한 직선을 이루며, 상기 2차 다이아프레임 채널(17-3)은 수직한 직선을 이룬다. 상기 대기압채널(17-1)과 상기 1차 다이아프레임 채널(17-2) 및 상기 2차 다이아프레임 채널(17-3)은 서로 연통되고, 상기 1차 다이아프레임 채널(17-2)과 상기 2차 다이아프레임 채널(17-3)의 분기부위로 게이트(13)가 위치된다.

상기 대기압채널(17-1)은 항상 대기에 노출됨으로써 대기압이 형성된다. 상기 1차 다이아프레임 채널(17-2)은 대기압채널(17-1)에서 이어져 게이트(13)의 상승 시 하부코어(7-2)가 1차 다이아프레임(3-1)과 형성하는 공간을 대기압 상태로 만들어준다. 그러므로, 상기 1차 다이아프레임 채널(17-2)이 열리면 대기압 작용이 있는 1차 다이아프레임(3-1)과 달리 대기압 작용이 없는 2차 다이아프레임(3-2)이 고정됨으로써 2차 노즐(5-2)이 닫혀져 2차 하방액실(2-2)을 통한 유체흐름이 형성되지 않는다. 상기 2차 다이아프레임 채널(17-3)은 1차 다이아프레임 채널(17-2)에서 이어져 게이트(13)의 하강 시 2차 다이아프레임 브래킷(8-3)과 2차 다이아프레임(3-2)과 형성하는 공간을 대기압 상태로 만들어준다. 그러므로, 상기 2차 다이아프레임 채널(17-3)이 열리면 대기압 작용이 있는 2차 다이아프레임(3-2)과 달리 대기압 작용이 없는 1차 다이아프레임(3-1)이 고정됨으로써 1차 노즐(5-1)이 닫혀져 1차 하방액실(2-1)을 통한 유체흐름이 형성되지 않는다.

특히, 상기 2차 다이아프레임 채널(17-3)에는 대기압채널(17-1)을 통해 대기가 들어오는 방향쪽으로 측면확장채널(17-3A)이 더 형성됨으로써 2차 다이아프레임 채널(17-3)의 횡단면 크기가 더 확장된다. 상기 측면확장채널(17-3A)의 형성 길이는 2차 다이아프레임 채널(17-3)을 향해 최대로 상승되는 게이트(13)의 상승 스트로크(Upward Stroke)와 동일하다. 그러므로, 상기 측면확장채널(17-3A)이 게이트(13)로 차단될 때 2차 다이아프레임 채널(17-3)의 대기압 형성도 차단된다.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 전자식 세미 액티브 마운트 장치의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 전자식 세미 액티브 마운트 장치에는 EIBP_SAC(1A), EIBP_SAC(1A)의 동특성 변화율 하락이 없도록 간접 바이패스 방식으로 2개의 유로 방향전환제어가 이루어지는 밸브 컨트롤러(20)가 포함된다.

상기 EIBP_SAC(1A)는 도 1을 통해 기술된 상방액실(1), 1,2차 하방액실(2-1,2-2), 1,2차 다이아프레임(3-1,3-2), 1,2차 노즐(5-1,5-2), 제1,2노즐 브래킷(8-1,8-2), 2차 다이아프레임 브래킷(8-3), 상,하부코어(7-1,7-2), 마운팅 하우징(9), 바이패스 스위치(10)로 구성되고, 상기 바이패스 스위치(10)는 도 2를 통해 기술된 솔레노이드 밸브(11), 게이트(13), 유로 블록(15), 대기압채널(17-1), 1차 다이아프레임 채널(17-2), 2차 다이아프레임 채널(17-3),측면확장채널(17-3A)로 구성된다. 그러므로, 세미 액티브 마운트 장치는 도 1, 2를 통해 기술된 EIBP_SAC(1A)가 적용된다.

상기 밸브 컨트롤러(20)에는 밸브 온(ON)을 유지하기 위한 전원공급 출력신호가 생성되는 밸브 온 데이터(20-1), 밸브 오프(OFF)를 위한 전원차단 출력신호가 생성되는 밸브 오프 데이터(20-2)가 포함된다. 상기 밸브 온 데이터(20-1)는 차량이 주행상태에 있음을 판단하는데 필요한 차량주행조건이며, 필요시 차량 주행시 검출되는 모든 데이터를 포함할 수 있다. 상기 차량주행조건에는 차속, 조타각, 쓰로틀 개도각, 가속페달 스트로크 등이 적용된다. 상기 밸브 오프 데이터(20-2)에는 엔진 공회전(IDLE)을 판단하는데 필요한 공회전조건이다.

그러므로, 상기 밸브 컨트롤러(20)는 ECU(Engine Control Unit 또는 Electronic Control Unit)을 적용함이 바람직하다.

한편, 도 4는 차량주행조건과 공회전조건을 이용해 밸브 컨트롤러(20)가 EIBP_SAC(1A)를 제어하는 예를 나타낸다.

일례로, 차량주행조건이 밸브 온 데이터(20-1)로 밸브 컨트롤러(20)에 입력되면, 밸브 컨트롤러(20)는 밸브 온(ON)을 위한 출력이 발생되고, 밸브 온 출력은 솔레노이드 밸브(11)의 전류공급을 유지함으로써 2차 다이아프레임 채널(17-3)은 게이트(13)에 의해 차단된 상태를 유지한다(도 4의 파선표현상태). 이러한 상태에서 대기압채널(17-1)과 1차 다이아프레임 채널(17-2)이 서로 연통됨으로써 1차 다이아프레임(3-1)에는 대기압 작용이 있는 반면 2차 다이아프레임(3-2)에는 대기압 작용이 없는 상태가 유지된다.

그러나, 공회전조건이 밸브 오프 데이터(20-2)로 밸브 컨트롤러(20)에 입력되면, 밸브 컨트롤러(20)는 밸브 오프(OFF)를 위한 출력이 발생되고, 밸브 오프 출력은 솔레노이드 밸브(11)의 전류공급을 차단함으로써 게이트(13)는 1차 다이아프레임 채널(17-2)을 차단하는 반면 2차 다이아프레임 채널(17-3)을 열어준다(도 4의 실선표현상태). 그러면, 대기압채널(17-1)과 2차 다이아프레임 채널(17-3) 및 측면확장채널(17-3A)이 서로 연통됨으로써 2차 다이아프레임(3-2)에는 대기압 작용이 있는 반면 1차 다이아프레임(3-1)에는 대기압 작용이 없는 상태가 유지된다.

그러므로, 세미 액티브 마운트 장치에서는 밸브 컨트롤러(20)의 밸브 온(ON)과 밸브 오프(OFF)의 전환만으로 간접 바이패스 방식으로 2개의 유로방향전환제어가 이루어질 수 있고, 이를 통해 EIBP_SAC(1A)는 동특성 변화율 하락이 없이 제어될 수 있다.

한편, 도 5는 본 실시예에 따른 밸브 컨트롤러(20)가 EIBP_SAC(1A)의 동특성 가변율을 제어하는 방법을 나타내고, 도 6내지 도 9는 밸브 컨트롤러(20)에 의한 EIBP_SAC(1A)의 작동상태를 각각 나타낸다.

이하, 기술되는 밸브 컨트롤러(20)는 ECU(Engine Control Unit 또는 Electronic Control Unit)로 이해할 수 있다.

S10은 엔진 온(ON)을 인식하는 단계로서, 이는 밸브 컨트롤러(20)가 키온(Key On)을 인식함으로써 이루어진다. S20은 차량정보체크가 이루어지는 단계로서, 이는 밸브 컨트롤러(20)가 차량 주행시 검출되는 모든 데이터를 읽거나 또는 차량주행조건의 판별에 이용되는 차속, 조타각, 쓰로틀 개도각, 가속페달 스트로크를 읽어 들임으로써 수행된다.

S30은 EIBP_SAC(1A)의 동특성 변화율 조정 필요성이 판단되는 단계로서, 이는 밸브 컨트롤러(20)가 읽어 들인 차속, 조타각, 쓰로틀 개도각, 가속페달 스트로크 등을 포함한 모든 데이터에서 차량주행조건을 판단함으로써 이루어진다.

S30의 판단 시 차량주행조건이면, 밸브 컨트롤러(20)는 동특성 변화율 조정 필요성을 판단하지 않고 현재 상태를 그대로 유지한다. 그러므로, 차량주행조건에서는 S40과 같이 2차 하방액실 유로 차단을 위한 대기유입경로가 유지되고, S41과 같이 솔레노이드 밸브 온(ON)이 유지된다.

상기 차량주행조건에 따른 EIBP_SAC(1A)의 제어는 도 6을 통해 예시된다. 도시된 바와 같이, 밸브 컨트롤러(20)는 솔레노이드 밸브(11)의 전류공급을 유지함으로써 게이트(13)는 대기압채널(17-1)과 1차 다이아프레임 채널(17-2)을 서로 연통시키는 반면 2차 다이아프레임 채널(17-3)을 막아준 상태로 유지하여 준다. 그러면, 1차 다이아프레임(3-1)으로 구획된 하부코어(7-2)의 내부공간이 대기압으로 형성됨으로써 대기압 작용이 있는 1차 다이아프레임(3-1)과 달리 대기압 작용이 없는 2차 다이아프레임(3-2)의 외측 공기층은 대기와 격리상태(Ka)를 형성함으로써 2차 다이아프레임(3-2)은 고정상태가 그대로 유지된다. 이로 인해, 2차 다이아프레임(3-2)에 연통된 2차 노즐(5-2)이 닫혀져 2차 하방액실(2-2)을 통한 유체흐름이 형성되지 않는다.

그 결과, 상방액실(1)의 유체는 제2노즐 브래킷(8-2)의 오리피스 홀(8-2A)을 통해 1차 노즐(5-1)로 흐르고, 1차 노즐(5-1)로 흐른 유체는 1차 하방액실(2-1)로 흘러가는 순환흐름을 형성한다. 이러한 EIBP_SAC(1A)의 제어로 주행 조건시 나타나는 동특성 변화율 선도는 도 7을 통해 예시되고, 이로부터 EIBP_SAC(1A)는 저주파영역(20∼40Hz)에서 좋은 저주파 동특성을 가짐을 확인할 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, S30의 판단 시 차량주행조건이 아니면, 밸브 컨트롤러(20)는 동특성 변화율 조정 필요성을 판단함으로써 S50으로 진입한다. 그러면, S50에서는 공회전조건에 대한 판단이 이루어지고, 그 결과 공회전조건의 미 성립 시 S20으로 피드백된다.

반면, S50의 공회전조건에 대한 판단 결과 공회전조건이 성립되면, S60과 같이 1차 하방액실 유로 차단을 위한 대기유입경로 전환이 이루어지고, S61과 같이 솔레노이드 밸브는 온(ON)->오프(OFF)로 전환된다.

상기 공회전조건에 따른 EIBP_SAC(1A)의 제어는 도 8을 통해 예시된다. 도시된 바와 같이, 밸브 컨트롤러(20)는 솔레노이드 밸브(11)의 전류공급을 차단함으로써 게이트(13)는 대기압채널(17-1)과 측면확장채널 및 2차 다이아프레임 채널(17-3)을 서로 연통시키는 반면 1차 다이아프레임 채널(17-2)을 막아준 상태로 전환시켜 준다. 그러면, 2차 다이아프레임 브래킷(8-3)의 내부공간과 2차 다이아프레임(3-2)의 하부부위가 형성한 내부공간이 대기압으로 형성됨으로써 대기압 작용이 있는 2차 다이아프레임(3-2)과 달리 대기압 작용이 없는 1차 다이아프레임(3-1)의 외측 공기층은 대기와 격리상태(Kb)를 형성함으로써 1차 다이아프레임(3-1)은 고정상태로 전환된다. 이로 인해, 1차 다이아프레임(3-1)에 연통된 1차 노즐(5-1)이 닫혀져 1차 하방액실(2-1)을 통한 유체흐름이 형성되지 않는다.

그 결과, 상방액실(1)의 유체는 제2노즐 브래킷(8-2)의 중앙에 형성된 2차 노즐(5-2)로 흐르고, 2차 노즐(5-2)로 흐른 유체는 2차 하방액실(2-2)로 흘러가는 순환흐름을 형성한다. 이러한 EIBP_SAC(1A)의 제어로 나타나는 공회전시 동특성 변화율 선도는 도 9를 통해 예시되고, 이로부터 EIBP_SAC(1A)는 저주파영역(20∼40Hz)에서 좋은 저주파 동특성이 더욱 향상됨을 확인할 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 동특성 가변율 제어가 이루어지는 전자식 세미 액티브 마운트 장치가 외력에 의한 가진력을 압력으로 전달받는 유체가 수용된 상방액실(1), 상방액실(1)의 유체가 순환되는 하방액실(2), 하방액실(2)을 상방액실(1)의 유체가 순환되는 1차 하방액실(2-1)로 구분하는 1차 다이아프레임(3-1), 하방액실(2)을 상방액실(1)의 유체가 순환되는 2차 하방액실(2-2)로 구분하는 2차 다이아프레임(3-2), 상방액실(1)의 유체를 1차 하방액실(2-1)로 순환시켜주는 1차 노즐(5-1), 상방액실(1)의 유체를 2차 하방액실(2-2)로 순환시켜주는 2차 노즐(5-2), 솔레노이드밸브(11)의 온(ON)/오프(OFF)의 전환 시 형성되는 대기압으로 1차 다이아프레임(3-1)과 2차 다이아프레임(3-2)의 고정 상태가 역전됨으로써 1차 하방액실(2-1)이나 2차 하방액실(2-2)의 유체흐름을 차단하는 바이패스채널(17-1,17-2,17-3,17-3A)로 구성된 EIBP_SAC(1A)를 포함함으로써 공회전시 동특성 변화율을 작게 하는 유체 흐름이 방지될 수 있다.

1A : EIBP_SAC(Electronic Indirect By-Pass type Semi Active Mount)
1 : 상방액실 2 : 하방액실
2-1 : 1차 하방액실 2-2 : 2차 하방액실
3-1 : 1차 다이아프레임 3-2 : 2차 다이아프레임
5-1 : 1차 노즐 5-2 : 2차 노즐
7-1 : 상부코어 7-2 : 하부코어
8-1 : 제1노즐 브래킷 8-2 : 제2노즐 브래킷
8-2A : 오리피스 홀 8-3 : 2차 다이아프레임 브래킷
9 : 마운팅 하우징 10 : 바이패스 스위치
11 : 솔레노이드 밸브 13 : 게이트
15 : 유로 블록 17-1 : 대기압채널
17-2 : 1차 다이아프레임 채널
17-3 : 2차 다이아프레임 채널
17-3A : 측면확장채널
20 : 밸브 컨트롤러 20-1 : 밸브 온 데이터
20-2 : 밸브 오프 데이터

Claims

외력에 의한 가진력이 가해지는 상방액실(1)의 유체가 순환되는 하방액실(2)을 상기 유체가 순환되는 1차 하방액실(2-1)로 구분하는 1차 다이아프레임(3-1);
상기 하방액실(2)을 상기 유체가 순환되는 2차 하방액실(2-2)로 구분하는 2차 다이아프레임(3-2);
상기 1차 다이아프레임(3-1)의 하부부위로 대기압이 작용되도록 하는 대기압 형성주변공간을 차단하고, 상기 2차 다이아프레임(3-2)의 하부부위로 대기압이 작용되도록 대기압 형성중앙공간을 형성한 2차 다이아프레임 브래킷(8-3);
전류가 공급된 솔레노이드 밸브(11)가 상기 대기압 형성주변공간을 대기와 연통시키는 반면 상기 대기압 형성중앙공간을 대기와 차단하고, 전류가 차단된 상기 솔레노이드 밸브(11)가 상기 대기압 형성주변공간을 대기와 차단시키는 반면 상기 대기압 형성중앙공간을 대기와 연통시켜주는 바이패스 채널(17-1,17-2,17-3);이 포함되며,
상기 상방액실(1)의 위쪽부위에는 외력에 의한 가진력을 받는 상부코어(7-1)가 결합되고, 상기 하방액실(2)의 아래쪽부위에는 상기 바이패스 채널(17-1,17-2,17-3)이 형성된 유로 블록(15)을 고정한 하부코어(7-2)가 결합되며, 상기 2차 다이아프레임 브래킷(8-3)의 저부는 상기 유로 블록(15)으로 지지되고;
상기 상부코어(7-1)와 상기 하부코어(7-2)는 다수의 마운팅 체결홀이 형성된 마운팅 하우징(9)으로 결합되는
것을 특징으로 하는 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트.
청구항 1에 있어서, 상기 바이패스 채널(17-1,17-2,17-3)은 대기에 개방된 대기압채널(17-1), 상기 대기압채널(17-1)에 연결되어 상기 대기압 형성주변공간으로 개방된 1차 다이아프레임 채널(17-2), 상기 1차 다이아프레임 채널(17-2)에서 분기되어 상기 대기압 형성중앙공간으로 개방된 2차 다이아프레임 채널(17-3)로 구성되고;
상기 1차 다이아프레임 채널(17-2)과 상기 2차 다이아프레임 채널(17-3)의 분기부위로 위치된 게이트(13)가 상기 솔레노이드밸브(11)에 의해 역전되는 이동 방향으로 상기 대기압 형성주변공간이나 상기 대기압 형성중앙공간이 대기압을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트.
청구항 2에 있어서, 상기 대기압채널(17-1)과 상기 1차 다이아프레임 채널(17-2)은 서로 직교하고, 상기 1차 다이아프레임 채널(17-2)과 상기 2차 다이아프레임 채널(17-3)은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트.
청구항 2에 있어서, 상기 2차 다이아프레임 채널(17-3)에는 상기 대기압채널(17-1)을 통해 대기가 들어오는 방향쪽으로 측면확장채널(17-3A)이 더 형성되고, 상기 측면확장채널(17-3A)의 형성 길이는 상기 게이트(13)의 상승 스트로크(Upward Stroke)와 동일한 것을 특징으로 하는 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트.
청구항 2에 있어서, 상기 게이트(13)의 위치가 상승될 때 상기 대기압 형성주변공간이 대기압을 형성하고, 반면 상기 게이트(13)의 위치가 하강될 때 상기 대기압 형성중앙공간이 대기압을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트.
청구항 1에 있어서, 상기 1차 다이아프레임(3-1)과 상기 2차 다이아프레임(3-2)은 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 상방액실(1)과 상기 하방액실(2)은 상기 1차 하방액실(2-1)로 연통된 1차 노즐(5-1)을 형성한 제1노즐 브래킷(8-1)과, 상기 제1노즐 브래킷(8-1)의 중앙홀로 끼워진 2차 노즐(5-2)을 형성한 제2노즐 브래킷(8-2)으로 구분되는 것을 특징으로 하는 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트.
청구항 8에 있어서, 상기 제1노즐 브래킷(8-1)은 접시모양의 횡단면으로 이루어지고, 편평한 바닥면으로 상기 2차 다이아프레임(3-2)이 위치되어 상기 2차 하방액실(2-2)을 형성하고, 오목한 측면둘레로 파여진 홈에 상기 1차 다이아프레임(3-1)이 끼워지는 것을 특징으로 하는 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트.
청구항 8에 있어서, 상기 제2노즐 브래킷(8-2)은 중앙에서 중공보스가 돌출되어 상기 2차 노즐(5-2)을 형성하고, 상기 중공보스의 주변으로 유체가 통과하는 오리피스 홀(8-2A)이 방사상 형태로 다수 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트.
삭제
청구항1내지 청구항6, 청구항8내지 청구항10중 어느 한 항에 의한 전자식 간접 바이패스 세미 액티브 마운트(1A);
차량주행조건 정보가 밸브 온 데이터(20-1)로 입력되어 상기 솔레노이드밸브(11)의 전류공급유지를 위한 밸브 온 신호가 출력되고, 공회전조건 정보가 밸브 오프 데이터(20-2)로 입력되어 상기 솔레노이드밸브(11)의 전류 차단이 이루어지는 밸브 오프 신호가 출력되는 밸브 컨트롤러(20);
가 포함된 것을 특징으로 하는 전자식 세미 액티브 마운트 장치.
청구항 12에 있어서, 상기 차량주행조건 정보는 차량이 주행상태임을 판단할 수 있도록 차량에서 검출 및 측정된 데이터이며, 상기 공회전조건 정보는 엔진의 공회전(IDLE)을 판단할 수 있도록 차량에서 검출 및 측정된 데이터인 것을 특징으로 하는 전자식 세미 액티브 마운트 장치.
청구항 12에 있어서, 상기 밸브 컨트롤러(20)는 ECU(Engine Control Unit)인 것을 특징으로 하는 전자식 세미 액티브 마운트 장치.
엔진 구동 상태에서 검출 및 측정된 차량정보를 밸브 컨트롤러(20)가 체크하고, 체크 시 상방액실(1)의 유체가 순환되도록 1차 노즐(5-1)로 연통된 1차 하방액실(2-1)을 형성하는 1차 다이아프레임(3-1), 상기 유체가 순환되도록 2차 노즐(5-2)로 연통된 2차 하방액실(2-2)을 형성하는 2차 다이아프레임(3-2)이 구비된 세미 액티브 마운트 장치의 동특성 변화율에 대한 조정 필요성이 판단되는 동특성 변화율 조정 준비단계;
상기 동특성 변화율 조정 필요성이 판단 시 차량주행조건이면, 상기 밸브 컨트롤러(20)에 의해 솔레노이드 밸브(11)의 전류공급이 유지되고, 상기 솔레노이드 밸브(11)에 연결된 게이트(13)가 1차 다이아프레임 채널(17-2)을 대기압채널(17-1)과 연결된 상태를 유지함으로써 상기 1차 다이아프레임 하부부위의 대기압 형성주변공간이 대기압을 유지하는 주행조건제어단계;
상기 동특성 변화율 조정 필요성이 판단 시 차량주행조건이 아니면, 동특성 변화율 조정 필요성을 판단하여 공회전조건에 대한 판단이 이루어지는 동특성 변화율 조정 확인단계;
상기 공회전조건이면, 상기 밸브 컨트롤러(20)에 의해 솔레노이드 밸브(11)의 전류공급이 차단되고, 상기 솔레노이드 밸브(11)에 연결된 게이트(13)가 2차 다이아프레임 채널(17-3)을 대기압채널(17-1)과 연결된 상태로 전환함으로써 상기 2차 다이아프레임 하부부위의 대기압 형성중앙공간이 대기압을 형성하는 동특성 변화율 조정 실시단계;
로 수행되는 것을 특징으로 하는 전자식 세미 액티브 마운트 장치의 동특성 가변율 제어방법.
청구항 15에 있어서, 상기 동특성 변화율 조정 확인단계에서, 상기 공회전조건에는 엔진회전수나 차속이 포함된 것을 특징으로 하는 전자식 세미 액티브 마운트 장치의 동특성 가변율 제어방법.
청구항 15에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브(11)는 전류공급 및 차단이 온,오프(ON,OFF)로 이루어지며, 상기 밸브 컨트롤러(20)는 ECU(Engine Control Unit)인 것을 특징으로 하는 전자식 세미 액티브 마운트 장치의 동특성 가변율 제어방법.