KR100273588B1 - 자동차용 4륜 구동 제어장치 - Google Patents

자동차용 4륜 구동 제어장치 Download PDF

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Abstract

4륜 구동장치의 구동력을 전자제어장치에 의해 제어되는 전동유압장치를 이용 구동력 배분을 제어하기 위하여 변속기의 출력기어로부터 엔진의 동력을 링기어를 통해 전달받는 중앙측 차동기와,
상기 중앙측 차동기에서 전,후륜측으로 분배되는 회전력을 전,후륜의 부하상태에 따라 조절하는 증,감속 기어세트와,
상기 중앙측 차동기의 좌측 사이드 기어로부터 전륜측으로 제1중공축을 통해 분배된 회전력을 전륜에 전달하는 전륜용 차동기와,
상기 중앙측 차동기의 우측 사이드 기어로부터 제2중공축을 거쳐 후륜측으로 하이 포이드 기어를 통해 분배된 회전력을 후륜에 전달하는 후륜용 차동기와,
상기 증,감속 기어세트를 차륜속도와 핸들 회전각과 횡가속도 및 쓰로틀 개구를 판단하여 구동력의 배분이 이루어지게 제어하는 전자제어장치와,
상기 전자제어장치의 시그널에 의해 유압으로 전,후륜에 구동력을 배분하게 유압 제어하는 전동유압장치를 포함하여 이루어지는 자동차의 4륜 구동 제어장치를 제공하는데 있다.

Description

자동차용 4륜 구동 제어장치
본 발명은 자동차의 4륜 구동 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 4륜 구동장치의 구동력을 전자제어장치에 의해 제어되는 전동유압장치를 이용 배분 제어하기 위한 4륜 구동 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 알려진 통상의 4륜 구동장치는 운전자의 조작에 2륜 구동에서 4륜 구동이 선택되는 파트타임 4륜 구동방식과, 조작여부에 관계없이 항상 엔진의 동력을 4륜에 분배하여 주는 풀타임 4륜 구동방식이 있다.
또, 하나의 비스코스와 트윈 비스코스 및 트리플 비스코스로 이루어지는 비스코스 드라이브 방식과 습식다판 클러치를 사용한 토크 스플리트 방식등이 있다.
상기한 바와 같이 다양한 방식으로 구형되고 있는 4륜 구동차량은 엔진의 동력을 4륜에 균등하게 분배하여 각 차륜의 회전력을 증대시키므로 고르지 못한 노면, 눈길이나, 빙판, 흙탕길 등에서 뛰어난 주행성능을 나타내고 있다.
상기한 바와 같이 이루어지는 종래기술은 구동력을 총합제어 하지 못하여 차량의주행 안정성이 떨어지고 구동력의 손실이 많은 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 4륜 구동장치의 구동력을 전자제어장치에 의해 제어되는 전동유압장치를 이용 배분 제어하기 위한 자동차의 4륜 구동 제어장치를 제공하는데 있다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 변속기의 출력기어로부터 엔진의 동력을 링기어를 통해 전달받는 중앙측 차동기와,
상기 중앙측 차동기에서 전,후륜측으로 분배되는 회전력을 전,후륜의 부하상태에 따라 조절하는 증,감속 기어세트와,
상기 중앙측 차동기의 좌측 사이드 기어로부터 전륜측으로 제1중공축을 통해 분배된 회전력을 전륜에 전달하는 전륜용 차동기와,
상기 중앙측 차동기의 우측 사이드 기어로부터 제2중공축을 거쳐 후륜측으로 하이 포이드 기어를 통해 분배된 회전력을 후륜에 전달하는 후륜용 차동기와,
상기 증,감속 기어세트를 차륜속도와 핸들 회전각과 횡가속도 및 쓰로틀 개구를 판단하여 구동력의 배분이 이루어지게 제어하는 전자제어장치와,
상기 전자제어장치의 시그널에 의해 유압으로 전,후륜에 구동력을 배분하게 유압 제어하는 전동유압장치를 포함하여 이루어지는 자동차의 4륜 구동 제어장치를 제공하는데 있다.
상기한 증,감속 기어세트는 중앙측 차동기 하우징에 형성된 제2출력기어를 통해 동력을 전달받게 케이스에 형성된 회전축으로 지지되는 전동기어축에 형성된 전동기어와,
상기 전동기어로부터 일정 간격 이격되어 전동기어축에 일체로 형성되는 증속기어와,
상기 증속기어로부터 일정 간격 이격되어 전동기어축에 일체로 형성되는 감속기어와,
상기 증속기어와 치합하여 제2중공축에 설치되는 고속축과,
상기 감속기어와 치합하여 고속축의 외주에 설치되는 저속축과,
상기 고속축과 저속축을 전동유압장치의 유압제어에 의해 구동력의 단속이 이루어지게 제2중공축에 설치되는 전,후륜 클러치부재로 구성되어 이루어지는 자동차의 4륜 구동 제어장치를 제공하는데 있다.
도1은 본 발명에 따른 4륜 구동 제어장치의 동력 계통도.
도2는 본 발명의 주요부를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 4륜 구동 제어장치의 동력 계통도이고, 도2는 본 발명의 주요부를 도시한 단면도로, 부호(2)는 4륜 구동 제어장치를 지칭한다.
상기한 4륜 구동 제어장치(2)는 변속기(4)의 출력기어(6)로부터 엔진(8)의 동력을 링기어(10)를 통해 중앙측 차동기(12)가 전달받게 설치하고 있으며, 상기 중앙측 차동기(12)에서 전,후륜(14)(16)측으로 분배되는 회전력을 전,후륜의 부하상태에 따라 증,감속 기어세트(18)가 조절하게 하고 있다.
그리고 상기한 중앙측 차동기(12)의 좌측 사이드 기어(20)로부터 전륜(14)측으로 제1중공축(22)을 통해 분배된 회전력을 전륜(14)에 전륜용 차동기(24)가 전달하게 하고 있다.
또, 상기 중앙측 차동기(12)의 우측 사이드 기어(26)로부터 제2중공축(28)을 거쳐 후륜(16)측으로 하이 포이드 기어(30)를 통해 분배된 회전력을 후륜에 후륜용 차동기(32)로 전달하게 하고 있다.
한편, 상기 증,감속 기어세트(18)를 차륜속도와 핸들 회전각과 횡가속도 및 쓰로틀 개도를 판단하여 구동력의 배분이 이루어지게 전자제어장치(34)를 이용 제어하고 하고 있다.
상기한 전자제어장치(36)의 시그널에 의해 유압으로 전,후륜에 구동력을 배분하게 전동 유압장치(38)로 유압 제어하게 구성하여 이루어지고 있다.
상기한 바와 같이 이루어지는 4륜 구동 제어장치(2)중 증,감속 기어세트(18)는 중앙측 차동기 하우징(40)에 형성된 제2출력기어(42)를 통해 동력을 전달받게 케이스(44)에 형성한 회전축(46)으로 지지되는 전동기어축(48)에 전동기어(50)를 설치하고 있다.
상기한 전동기어(50)로부터 이격되어 전동기어축(48)에 일체로 증속기어(52)를 설치하고 있으며, 증속기어(52)로부터 일정 간격 이격되어 전동기어축(48)에 일체로 감속기어(54)를 설치하고 있다.
상기한 증속기어(52)와 치합하면서 제2중공축(28)에 고속축(56)을 설치하고, 상기 감속기어(54)와 치합하여 고속축(56)의 외주에 저속축(58)을 설치하여 이루어지고 있다.
상기한 고속축(56)과 저속축(58)을 전동유압장치(38)의 유압제어에 의해 구동력의 단속이 이루어지게 제2중공축(28)에 전,후륜 클러치부재(60)(62)를 설치한 구성으로 이루어지고 있다.
상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명은 변속기(4)의 출력기어(6)로부터 링기어(10)를 통해 중앙측 차동기(12)의 좌측 사이드기어(20)에 연결되는 제1중공축(22)을 통해 전륜측 차동기(24)에 동력을 전달하여 좌,우 차륜에 구동력을 분배하게 한다.
그리고 변속기(4)의 출력기어(6)로부터 링기어(10)를 통해 중앙측 차동기(12)의 우측 사이드 기어(26)에 연결되는 제2중공축(28)을 통해 하이포이드 기어(30)에 전달하고, 이 하이포이드 기어(30)로부터 프로펠러 샤프트(64)를 통해 후륜측 차동기(32)에 동력을 전달하여 좌,우 차륜에 동력의 전달이 이루어지게 한다.
상기한 바와 같이 엔진(8)의 동력이 변속기(4)를 통해 전,후 좌,우 차륜에 동력의 전달이 이루어질 때 전자제어장치(34)가 쓰로틀 포지션센서(66), 각 차륜속도 센서(68) 및 횡가속도 센서(70), 핸들각센서(72)로부터 입력되는 시그널을 판단하여 운전자의 운저조작에 따른 차량의 주행을 판단하게 된다.
이에 따라 전자제어장치(34)는 전동유압장치(38)를 제어하며, 이 전동유압장치(38)는 예를 들어 후륜 클러치부재(62)를 유압으로 작동시키게 되면 고속축(56)이 클러치되어 제2중공축(28)과 하이 포이드기어(30)를 통해 후륜 차동기(32)에 구동이 전달된다.
따라서 후륜(16) 구동력은 증대되고, 반대로 전륜(14) 구동력을 감속한 상태로 주행이 이루어지게 된다.
그리고 상기한 전동유압장치(38)가 전자제어장치(34)의 시그널에 의해 전륜 클러치부재(60)를 작동시키면 저속축(58)이 클러칭되고, 동력은 제2중공축(28)과 하이 포이드기어(30)를 통해 후륜 차동기(32)에 전달된다.
따라서 후륜(16) 구동력은 감소하고, 반대로 전륜(14) 구동력은 증대되어 주행이 이루어지게 된다.
상기한 본 발명은 전자제어장치를 이용 전동유압장치를 제어하여 주행상태에 따라 구동력을 배분하게 하므로서 보다 나은 차량의 주행 안정성 및 구동력 향상을 이룰 수 있는 발명이다.
그리고 중앙측 차동기를 적용하므로서 구동력의 손실없이 구동력을 각 차륜에 전달할 수 있게 연비향상을 가져오는 발명이다.

Claims (2)

  1. 변속기의 출력기어로부터 엔진의 동력을 링기어를 통해 전달받는 중앙측 차동기와,
    상기 중앙측 차동기에서 전,후륜측으로 분배되는 회전력을 전,후륜의 부하상태에 따라 조절하는 증,감속 기어세트와,
    상기 중앙측 차동기의 좌측 사이드 기어로부터 전륜측으로 제1중공축을 통해 분배된 회전력을 전륜에 전달하는 전륜용 차동기와,
    상기 중앙측 차동기의 우측 사이드 기어로부터 제2중공축을 거쳐 후륜측으로 하이 포이드 기어를 통해 분배된 회전력을 후륜에 전달하는 후륜용 차동기와,
    상기 증,감속 기어세트를 차륜속도와 핸들 회전각과 횡가속도 및 쓰로틀 개구를 판단하여 구동력의 배분이 이루어지게 제어하는 전자제어장치와,
    상기 전자제어장치의 시그널에 의해 유압으로 전,후륜에 구동력을 배분하게 유압 제어하는 전동유압장치를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 4륜 구동 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 증,감속 기어세트는 중앙측 차동기 하우징에 형성된 제2출력기어를 통해 동력을 전달받게 케이스에 형성된 회전축으로 지지되는 전동기어축에 형성된 전동기어와,
    상기 전동기어로부터 일정 간격 이격되어 전동기어축에 일체로 형성되는 증속기어와,
    상기 증속기어로부터 일정 간격 이격되어 전동기어축에 일체로 형성되는 감속기어와,
    상기 증속기어와 치합하여 제2중공축에 설치되는 고속축과,
    상기 감속기어와 치합하여 고속축의 외주에 설치되는 저속축과,
    상기 고속축과 저속축을 전동유압장치의 유압제어에 의해 구동력의 단속이 이루어지게 제2중공축에 설치되는 전,후륜 클러치부재로 구성되어 이루어지는 자동차의 4륜 구동 제어장치.
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