KR100405683B1

KR100405683B1 - 샤시 다이나모 테스트 시스템

Info

Publication number: KR100405683B1
Application number: KR10-2000-0081841A
Authority: KR
Inventors: 이진기
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2003-11-14
Also published as: KR20020052539A

Abstract

대용량의 외부 주행 저항용 모터를 사용하지 않고, 차량의 엔진 파워를 이용하여 차량의 주행 저항을 만들어 낼 수 있도록 하여 장비의 설치공간 및 제작원가를 줄일 수 있도록 하는 샤시 다이나모 테스트 시스템을 제공할 목적으로,

차륜의 하부에 대응하여 좌,우측 회전 드럼을 구성하여 대상에서 차량의 주행 저항을 재현하는 샤시 다이나모 테스트 시스템에서,

상기 좌,우측 회전 드럼을 회전 가능하게 지지하는 회전 드럼축의 일단에 장착되는 속도센서와; 상기 회전 드럼축의 타단 일측에 장착되는 토크센서와; 상기 회전 드럼축의 타단과 가속 기어박스를 통하여 이와 직결되고, 이 회전 드럼축의 회전력을 이용하여 발전하여 축전지를 충전시키는 발전수단과; 상기 회전 드럼축의 타단과 가속 기어박스를 통하여 증속되도록 회전축으로 연결되어, 상기 축전지로부터 전류 또는 외부 전원을 전류 제어기를 통하여 공급받아 회전 드럼축에 주행 부하를 발생시키는 와전류 제동수단과; 상기 전류 제어기에 외부 전원을 공급하도록 전기적으로 연결되는 AC/DC 컨버터와; 상기 속도센서와 토크센서로부터 검출신호를 입력받아 상기 AC/DC 컨버터와 전류 제어기에 각각 제어신호를 인가하는 메인 컨트롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤시 다이나모 테스트 시스템을 제공한다.

Description

샤시 다이나모 테스트 시스템{CHASSIS DYNAMO TEST SYSTEM}

본 발명은 샤시 다이나모 테스트 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대용량의 외부 주행 저항용 모터를 사용하지 않고, 차량의 엔진 파워를 이용하여 차량의 주행 저항을 만들어 낼 수 있도록 하여 장비의 설치공간 및 제작원가를 줄일 수 있도록 하는 샤시 다이나모 테스트 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 신차가 개발되면, 신차의 성능이나 내구성 및 주행성 등을 정확하게 판단하여 발생할 수 있는 문제점이나 위험성을 예방하기 위하여, 개발단계에서 뿐만 아니라 신차의 개발 후에도 각 해당장치의 여러 가지 테스트를 실시하게 된다.

특히, 최근에는 자동차의 동력성능, 연비, 진동 현상을 시험하여 안정적인주행 성능을 확보하기 위한 요구가 절실하게 되었다.

이에 따라, 차량의 주행 저항을 대상에서 재현 가능하도록, 종래에는 도 4에서 도시한 바와 같이, 샤시 다이나모 테스트 시스템을 통하여 시험을 실시하여 왔으며, 그 기본적인 구성은, 차륜에 대응하여 베이스 플레이트(51)상에서 좌,우측 회전 드럼(53,55)이 회전 드럼축(57)에 직결되며, 이 회전 드럼축(57)은 다수개의 베어링(59)에 의해 지지되면서 차륜의 구동력을 흡수하는 주행 저항용 모터(61)와 연결되며, 그 일단에는 브레이크 드럼(69)이 장착되고, 이 브레이크 드럼(69)은 그 일측으로 상기 베이스 플레이트(51) 상의 브레이크 장치(71)와 연결되어 구성된다.

그리고 상기 주행 저항용 모터(61)와 상기 브레이크 장치(71)는 이를 자동 제어하여 주행 저항을 재현하는 제어기(63)와 전기적으로 연결되며, 이 제어기(63)는 다시 상기 회전 드럼축(57)의 일측에 장착되는 속도센서(65)와, 상기 주행 저항용 모터(61)의 일측과 베이스 플레이트(51) 사이에 장착되는 토크센서(67)와 각각 전기적으로 연결된다.

따라서, 상기 좌,우측 회전 드럼(53,55)이 회전 드럼축(57)을 통하여 차륜의 구동력을 주행 저항용 모터(61)에 전달하고, 제어기(63)는 상기 주행 저항용 모터(61)의 전류 제어를 실시하여 이 주행 저항용 모터(61)에 전달되는 구동력을 흡수하게 된다.

또한, 실차 주행시험 등에서는 미리 확보한 차량이 속도와, 그 속도에서의 주행 저항값 테이블을 제어기(63)에 입력해두면, 상기 제어기(63)는 상기 속도센서(65)와 토크센서(67)로부터 입력되는 신호에 따라 상기 주행 저항용모터(61)와 브레이크 장치(71)를 제어하여 회전 드럼(53,55)에 걸리는 토크를 제어하여 실제 도로상에서 차량이 받는 주행 저항을 재현하게 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 샤시 다이나모 테스트 시스템에 의하면, 최근 소비자의 요구에 따라 차량용 엔진의 출력이 증가되는 추세로, 시험시 재현하여야 할 주행 저항값이 보다 큰 범위를 가져야 하며, 이에 대응하기 위해서는 주행 저항용 모터의 용량을 크게 하여야 하며, 이에 따른 소요전력의 증가와, 장비의 대형화 및 충분한 설치공간의 확보 등의 여러 가지 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 대용량의 외부 주행 저항용 모터를 사용하지 않고, 차량의 엔진 파워를 이용하여 차량의 주행 저항을 만들어 낼 수 있도록 하여 장비의 설치공간 및 제작원가를 줄일 수 있도록 하는 샤시 다이나모 테스트 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 샤시 다이나모 테스트 시스템의 평면 구성도이다.

도 2는 본 발명에 적용되는 와전류 제동수단의 결합 사시도이다.

도 3은 본 발명에 적용되는 와전류 제동수단의 분해 사시도이다.

도 4는 종래 기술에 따른 샤시 다이나모 테스트 시스템의 평면 구성도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 샤시 다이나모 테스트 시스템은, 차륜의 하부에 대응하여 좌,우측 회전 드럼을 구성하여 대상에서 차량의 주행 저항을 재현하는 샤시 다이나모 테스트 시스템에서,

상기 좌,우측 회전 드럼을 회전 가능하게 지지하는 회전 드럼축의 일단에 장착되는 속도센서와; 상기 회전 드럼축의 타단 일측에 장착되는 토크센서와; 상기 회전 드럼축의 타단과 가속 기어박스를 통하여 이와 직결되고, 이 회전 드럼축의회전력을 이용하여 발전하여 축전지를 충전시키는 발전수단과; 상기 회전 드럼축의 타단과 가속 기어박스를 통하여 증속되도록 회전축으로 연결되어, 상기 축전지로부터 전류 또는 외부 전원을 전류 제어기를 통하여 공급받아 회전 드럼축에 주행 부하를 발생시키는 와전류 제동수단과; 상기 전류 제어기에 외부 전원을 공급하도록 전기적으로 연결되는 AC/DC 컨버터와; 상기 속도센서와 토크센서로부터 검출신호를 입력받아 상기 AC/DC 컨버터와 전류 제어기에 각각 제어신호를 인가하는 메인 컨트롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 발전수단은 직류 발전기로 이루어지고, 상기 와전류 제동수단은 양측이 지지대에 의해 회전 가능하게 지지되어 상기 가속 기어박스 내부에서 회전 드럼축의 회전력을 증속하여 전달받도록 기어 치합된 회전축 상에 장착되는 디스크와; 상기 양측 지지대 사이에서 상기 디스크의 외주면을 감싸며, 일정한 간격으로 다수개의 장착홀이 형성되며, 지지 프레임을 통하여 바닥면에 고정되는 디스크 하우징과; 상기 디스크 하우징의 장착홀에 각각 장착되어 상기 디스크에 와전류를 발생시키는 다수개의 전자석으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 바와 같은 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 샤시 다이나모 테스트 시스템의 평면 구성도로서, 본 발명은 차륜(미도시)의 하부에 대응하여 베이스 플레이트(1) 상에 좌,우측 회전 드럼(3,5)이 구성된다.

상기 좌,우측 회전 드럼(3,5)은 베어링(7)에 의해 회전 가능하게 지지되는회전 드럼축(9)에 장착되며, 이 회전 드럼축(9)의 일단에는 이 축의 회전속도를 검출하는 속도센서(11)가 장착된다.

그리고 상기 회전 드럼축(9)의 타단 일측에는 회전 드럼축(9)의 축 토크를 검출하는 토크센서(13)가 장착된다.

또한, 상기 회전 드럼축(9)의 타단은 가속 기어박스(23) 내부에서 이와 직결되어 이 회전 드럼축(9)의 회전력을 이용하여 발전하여 축전지(15)를 충전시키도록 발전수단인 직류 발전기(17)가 구성된다.

또, 상기 회전 드럼축(9)의 타단은 상기 가속 기어박스(23) 내에서 두 개의 기어비가 다른 기어들(19,21)의 치합에 의하여 증속되도록 회전축(25)을 통하여 와전류 제동수단(27)이 연결되며, 이 와전류 제동수단(27)은 상기 축전지(15)로부터의 전류 또는 외부 전원(29)을 전류 제어기(31)를 통하여 공급받아 회전 드럼축(9)에 주행 부하를 발생시키게 된다.

여기서, 상기 와전류 제동수단(27)은, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 양측이 지지대(33,33')에 의해 회전 가능하게 지지되어 상기 가속 기어박스(23) 내부에서 회전 드럼축(9)의 회전력을 증속하여 전달받도록 상기 기어(19,21) 치합된 회전축(25) 상에 원형의 디스크(35)가 장착된다.

그리고 상기 양측 지지대(33,33') 사이에는 상기 디스크(35)의 외주면을 감싸며, 일정한 간격으로 다수개의 장착홀(37)이 형성되는 디스크 하우징(39)이 지지 프레임(41)을 통하여 바닥면에 고정 장착된다.

또한, 상기 디스크 하우징(39)의 장착홀(37)에는 각각 전자석(43)이 장착되는데, 이 전자석(43)은 상기 전류 제어기(31)로부터 전원을 입력받아 상기 디스크(35)의 양측 표면에 와전류를 발생시키게 되며, 상기 디스크 하우징(39)의 장착홀(37)에 장착되는 코일부(47)와, 상기 디스크(35)의 양측에서 상기 코일부(47)의 양단에 각각의 일단이 연결되고, 각 타단은 내측으로 절곡되어 각각 전극 링(49)을 통하여 상호 연결되는 좌,우측 전극(45)으로 이루어진다.

그리고 상기 전류 제어기(31)는 외부 전원을 공급받기 위하여 AC/DC 컨버터(30)와 전기적으로 연결되며, 이러한 전류 제어기(31) 및 AC/DC 컨버터(30)는 상기 속도센서(11)와 토크센서(13)로부터 검출신호를 입력받아 각각에 제어신호를 출력하는 메인 컨트롤러(28)와 전기적으로 연결된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 샤시 다이나모 테스트 시스템의 작동은 시험자가 시험할 차량을 상기 회전 드럼(3,5) 위에 올려 놓은 후, 구동되는 차량의 차속과, 원하는 힘을 메인 컨트롤러(28)에 입력한다.

그러면, 회전하는 차륜(미도시)에 접촉된 상태로 회전 드럼(3,5)이 회전하게 되고, 속도센서(11)로부터 회전 드럼축(9)의 회전속도를 검출하여 가속도를 확인할 수 있게 된다.

또한, 상기 회전 드럼축(9)의 회전에 의해 이에 직결된 직류 발전기(17)는 전기를 발생시켜 축전기(15)를 충전시키게 된다.

그리고 상기 와전류 제동수단(27)의 다수개의 전자석(43)은 상기 전류 제어기(31)로부터 전원을 공급받아 상기 가속 기어박스(23) 내에서 상기 회전 드럼축(9)과 증속되도록 회전축(25)을 통하여 연결된 디스크(35)의 양측 표면에 와전류를 발생시켜 이 와전류의 전자기력에 의한 간섭으로 디스크(35)에 축방향으로 자기력에 의한 마찰력을 가하여 적정 슬립률을 유지하도록 함으로서, 상기 회전 드럼(3,5)에 주행 부하를 가하게 되며, 이 주행 부하는 상기 토크센서(13)에서 검출되어 메인 컨트롤러(28)에 입력된다.

이와 같이, 얻어진 상기 가속도와 토크값을 통하여 차량의 가속도에 의한 힘과 차량의 마찰에 의한 힘을 산출하여, 상기 2가지 힘의 합으로서, 차량이 정속 및 가속 주행을 할 경우, 필요한 총 힘을 얻을 수 있게 되는 것이다.

따라서 상기한 바와 같은 샤시 다이나모 테스트 시스템에 의하면, 등판로나, 트레일러를 부착한 상태의 상황을 재현하지 않는 한, 외부 전원을 사용하지 않고, 상기 직류 발전기(17)로부터 발전되는 전류로도 충분한 주행 저항을 재현할 수 있으며, 주행 저항이 큰 상황, 즉, 상기와 같이 등판로 또는 트레일러를 부착한 상태의 재현시에는 메인 컨트롤러(28)가 상기 AC/DC 컨버터(30)를 제어하여 전류 제어기(31)에 외부 전원(29)을 공급하여 상기 축전지(15)로부터의 전류와 합쳐져 상기 와전류 제동수단(27)의 디스크(35)에 강한 와전류를 발생시킴으로서 주행 저항을 높여주게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 샤시 다이나모 테스트 시스템에 의하면, 대용량의 외부 주행 저항용 모터를 사용하지 않고, 차량의 엔진 파워를 이용하여 차량의 주행 저항을 만들어 낼 수 있도록 발전수단을 구비하며, 이 발전수단으로부터 발전된 전류를 이용하여 주행 저항을 발생시키도록 회전 드럼축과 가속 기어박스를 통하여 증속되도록 연결되는 와전류 제동수단을 구성하여 장비의 설치공간 및 제작원가를 줄이며, 소비전력을 낮출 수 있는 효과가 있다.

Claims

차륜의 하부에 대응하여 좌,우측 회전 드럼을 구성하여 대상에서 차량의 주행 저항을 재현하는 샤시 다이나모 테스트 시스템에 있어서,

상기 좌,우측 회전 드럼을 회전 가능하게 지지하는 회전 드럼축의 일단에 장착되는 속도센서와;

상기 회전 드럼축의 타단 일측에 장착되는 토크센서와;

상기 회전 드럼축의 타단과 가속 기어박스를 통하여 이와 직결되고, 이 회전 드럼축의 회전력을 이용하여 발전하여 축전지를 충전시키는 발전수단과;

상기 회전 드럼축의 타단과 가속 기어박스를 통하여 증속되도록 회전축으로 연결되어, 상기 축전지로부터 전류 또는 외부 전원을 전류 제어기를 통하여 공급받아 회전 드럼축에 주행 부하를 발생시키도록 양측이 지지대에 의해 회전 가능하게 지지되어 상기 가속 기어박스 내부에서 회전 드럼축의 회전력을 증속하여 전달받도록 기어 치합된 회전축 상에 장착되는 디스크와, 상기 양측 지지대 사이에서 상기 디스크의 외주면을 감싸며, 일정한 간격으로 다수개의 장착홀이 형성되며, 지지 프레임을 통하여 바닥면에 고정되는 디스크 하우징 및 상기 디스크 하우징의 장착홀에 각각 장착되어 상기 디스크에 와전류를 발생시키는 다수개의 전자석으로 구성되는 와전류 제동수단과;

상기 전류 제어기에 외부 전원을 공급하도록 전기적으로 연결되는 AC/DC 컨버터와;

상기 속도센서와 토크센서로부터 검출신호를 입력받아 상기 AC/DC 컨버터와 전류 제어기에 각각 제어신호를 인가하는 메인 컨트롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤시 다이나모 테스트 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 발전수단은

직류 발전기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤시 다이나모 테스트 시스템.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 전자석은

상기 디스크 하우징의 장착홀에 장착되는 코일부와;

상기 디스크의 양측에서 상기 코일부의 양단에 각각의 일단이 연결되고, 각 타단은 상기 디스크 양측 표면을 향하여 절곡되어 전극 링을 통하여 상호 연결되며, 상기 디스크의 표면에 와전류를 발생시키는 다수개의 좌,우측 전극으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤시 다이나모 테스트 시스템.