KR100435318B1 - 자동차의 파워 스티어링 오일 온도 및 압력 시험 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 스티어링 시스템을 항온 챔버에 장착하고, 이 시스템의 오일쿨러를 밀폐 챔버에 분리하여 장착하도록 구성함으로써, 상기 항온 챔버와 밀폐 챔버의 제어로 실차 상태와 같은 조건 뿐만 아니라 여러가지 조건에 맞는 상태에서 시험이 이루어도록 하는 자동차의 파워 스티어링 오일 온도 및 압력 시험 장치를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 외기온 및 풍속조절이 가능한 밀폐 챔버와, 엔진룸의 내부 온도 조건으로 유지해 주는 항온 챔버로 구성하되, 상기 항온챔버에는 오일의 압력과 온도를 측정하기 위한 센서들이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 파워 스티어링 오일 온도 및 압력 시험 장치{Apparatus for testing oil pressure and temparature of the power steering system for an automobile}

본 발명은 자동차의 파워 스티어링 오일 온도 및 압력 시험 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀폐식 챔버와 항온 챔버로 구성하여 파워스티어링 시스템이 외기 조건과 유사한 상태에서 오일의 압력 및 온도측정이 가능하도록 하는 자동차의 파워 스티어링 오일 온도 및 압력 시험 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 차량이 원활한 선회를 위해 스티어링 시스템이 구성되어 있다. 상기 스티어링 시스템은 랙과 피니언을 이용하여 스티어링 휠의 회전 작동을 길이방향으로 바꿔 선회 동작을 얻게 되며, 근래에 들어서는 이러한 스티어링 시스템을 유압을 이용하여 동작시키는 파워 스티어링 시스템이 많이 적용되고 있다.

이러한 파워 스티어링 시스템은 유압(오일)을 이용하여 작동력을 얻게 되는데, 이 오일의 압력과 온도가 전체 시스템의 성능과 내구성등에 큰 영향을 미치기 때문에 신차 개발시 이에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.

오일에 대한 온도와 압력의 측정은 보통 차량의 개발시 실차 상태에서 고온 테스트를 통해 측정하게 된다.

그러나, 종래의 실차 시험은 차량의 준비 및 차종에 따라 달라지는 스티어링 시스템의 변경이 어렵고 또한 시험 조건이 한정되기 때문에, 정확한 시험이 이루어지기 어려울 뿐만 아니라 측정하여 얻어지는 결과를 비교하기가 어려워 이에 대한개선이 필요하게 되었다.

또한, 차종에 따라 실제 스티어링 시스템을 장착하여 시험이 이루어져야 하기 때문에 시험에 많은 시간이 들 뿐만 아니라 작업시간 그리고 비용이 많이 소요되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 종래의 스티어링 시스템을 항온 챔버에 장착하고, 이 시스템의 오일쿨러를 밀폐 챔버에 분리하여 장착하도록 구성함으로써, 상기 항온 챔버와 밀폐 챔버의 제어로 실차 상태와 같은 조건 뿐만 아니라 여러가지 조건에 맞는 상태에서 시험이 이루어도록 하는 자동차의 파워 스티어링 오일 온도 및 압력 시험 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 시험 장치를 적용한 예를 보여주는 구성도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 항온 챔버 11 : 열교환 순환 장치

12 : RPM 검출기 13 : 센서

14 : 구동팬 15 : 열교환기

20 : 밀폐 챔버 21 : 공기 순환 장치

22 : 열교환기 23 : 풍속 제어팬

24 : 가변 모터 100 : 파워 스티어링 시스템

110 : 오일 쿨러 120 : 오일 펌프

130 : 구동모터 140 : 라인

150 : 오일 리저버 160 : 기어 박스

이를 실현하기 위한 본 발명은 외기온 및 풍속 조절이 가능한 밀폐 챔버와, 엔진룸의 내부 온도 조건으로 유지해 주는 항온 챔버로 구성되어 있되, 상기 항온챔버에는 오일의 압력과 온도를 측정하기 위한 센서들이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 밀폐 챔버는 내부 공기를 일정한 방향을 따라 풍속을 제어하여 순환시켜 주는 공기 순환 장치와, 순환되는 공기와 열교환이 이루어지게 하는 열교환기와, 상기 순환 공기의 온도와 풍속을 검출하여 일정한 온도 및 풍속으로 유지시켜 주는 항온 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 항온 챔버는 내부의 온도를 제어해 주는 열교환 순환장치와, 오일 펌프의 구동 속도를 검출하기 위한 펌프 RPM 측정기와, 상기 시스템의 오일 라인으로부터 온도와 압력을 측정하기 위한 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 항온 챔버는 내부 온도가 80 ∼ 120 ℃인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명에 따르는 시험 장치를 적용한 예를 보여주는 구성도이다. 여기서, 도면부호 100은 종래의 파워 스티어링 시스템을, 110은 오일 쿨러를 각각 나타낸다.

본 발명은 종래의 파워 스티어링 시스템(100)을 항온 챔버(10)에 장착하고 이 시스템(100)에 구성되는 오일 쿨러(110)를 분리하여 밀폐 챔버(20)에 장착하여, 이 항온 챔버(10)와 밀폐 챔버(20)를 통해 상기 파워 스티어링 시스템(100)이 실제 차량에 장착된 상태와 유사한 조건으로 만들어서 오일의 압력 및 온도를 측정하도록 한 것이다.

이를 위한 상기 항온 챔버(10)는 내부에 열교환 순환 장치(11)와 오일 펌프의 속도를 검출하기 위한 RPM 검출기(12) 그리고 온도와 압력을 측정하기 위한 다수개의 센서(13)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 열교환 순환 장치(11)는 항온 챔버(10)의 내부 온도를 일정한 온도, 바람직하기로는 엔진룸의 내부 온도와 같이 약 80 ∼ 120 ℃로 유지시켜 주는 역할을 하게 된다. 이러한 상기 열교환 순환 장치(11)는 외부로부터 외기를 흡입하기 위한 구동팬(14)과, 이 외기와 열교환이 이루어지는 열교환기(15), 그리고 상기 항온 챔버(10)의 내부 온도를 검출하고 이를 유지시켜 주기 위한 항온시스템(미도시됨)으로 구성되어 있다.

또한, 상기 RPM 검출기(12)는 상술한 시스템(100)을 구성하는 오일펌프(120)의 구동 속도, 즉 차량의 속도를 제어하게 된다. 즉, 상기 오일 펌프(120)는 실제 차량의 엔진에 의해 구동하게 되는데, 본 발명에서는 이 오일펌프(120)를 구동모터(130)에 연결하여 구동력을 발생시키게 된다. 물론, 이때의 상기 구동모터(130)는 실제 차량의 속도에 상응하는 회전수로 회전하도록 제어하게 된다.

마지막으로, 상기 센서(13)는 통상적으로 사용되는 온도 센서 및 압력 센서를 사용하게 되는데, 상기 시스템(100)에 구성되는 각 라인(140)에 장착하여 오일의 온도 및 압력을 측정하게 된다. 즉, 상기 시스템(100)은 오일펌프(120)의 구동함에 따라 오일이 오일 리저버(15)를 통해 오일 쿨러(110)에서 냉각이 이루어지게 되고, 냉각된 오일은 기어 박스(160)에 공급되도록 구성되어 있는데, 상기 각 구성요소들을 연결시켜 주는 라인(140)에 각각 상기 센서들(13)을 장착하고 이때의 오일 온도 및 압력을 측정하게 된다.

물론, 이렇게 측정된 오일의 압력과 온도는 미도시된 컨트롤러에 입력되어 시험자가 임의로 디스플레이시켜 볼 수도 있으며, 먼저 시험한 결과와 나중에 시험한 결과를 비교하여 보는 것도 가능하게 된다.

상기 밀폐 챔버(20)는 상술한 오일 쿨러(110)를 장착하여 외기에서 작동되는 상황과 유사한 주위 환경을 제공하게 된다. 이러한 밀폐 챔버(20)는 내부에서 일정한 방향으로 공기를 순환시켜 주는 공기 순환 장치(21)와, 순환되는 공기의 온도를 조절해 주기 위한 열교환기(22)와, 상기 밀폐 챔버(20)의 내부를 일정한 온도 및 풍향으로 유지시켜 주기 위한 항온 시스템(미도시됨)으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 공기 순환 장치(21)는 밀폐 챔버(20) 내에서 일정한 방향으로 공기가 유동되도록 하고 여기에 오일 쿨러(110)를 장착해서, 이 오일 쿨러(110)가 실제 차량에 장착된 상태에서 외기를 받아들여 오일 냉각이 이루어지도록 해주게 된다. 이러한 공기 순환 장치(21)는 상기 밀폐 챔버(20)의 일측 하부에 장착되어 가변모터(24)에 의해 구동되는 풍속 제어 팬(23)을 포함하여 이루어져 있다. 물론, 상기 가변 모터(24)의 회전력을 조절하여 이 풍속 제어 팬(23)의 회전력 및 이로 인해 발생되는 풍속량은 차량의 속도에 대응하여 발생시키게 된다.

상기 열교환기(22)는 통상적으로 사용되는 열교환기를 사용하게 되며, 상기 밀폐 용기(20)의 내부에서 공기순환 장치(21)에 의해 순환되는 공기의 온도를 조절하는데 사용하게 된다. 즉, 상기 순환 공기는 실제 차량의 외부에서 오일 쿨러(110)를 통해 엔진룸으로 유입되는 공기로, 겨울철과 여름 등 계절에 따라 그 온도가 달라지게 되는데, 본 발명에서는 상기 열교환기(22)를 통해 계절별 온도는 물론이고 혹한 상황에 맞는 온도까지도 조절하게 된다.

마지막으로 상기 항온 시스템은 밀폐 챔버(20)의 내부 풍속과 온도를 검출하고, 이들 검출값을 통해 상기 공기 순환 장치(21) 및 열교환기(22)를 제어하게 된다.

이에 따라 상기 오일 쿨러(110)는 밀폐 챔버(20) 내에서 실차 조건과 맞게 조절된 풍속 및 온도를 갖는 공기에 의해 냉각이 이루어지게 된다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 밀폐 챔버와 항온 챔버를 이용하여 종래의 파워 스티어링 시스템을 실차 장착 상태와 거의 유사한 상태에서 오일의 온도 및 압력을 측정할 수 있도록 구성함으로써 다음과 같은 효과를 얻게 된다.

1) 여러가지 용량과 형태로 제작된 오일쿨러를 같은 조건에 비교 시험이 가능하게 되어 이들 시험으로부터 얻은 데이타를 비교하여 파워 스티어링 시스템을 최적화가 가능하게 된다.

2) 실차 시험전에 단품 시험을 통해 같은 조건에서 시험을 할 수 있게 되어 실차에서 드는 작업량 및 시간 그리고 시험 기간 등을 단축할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 내부 공기를 일정한 방향을 따라 풍속을 제어하여 순환시켜주는 공기 순환 장치, 순환되는 공기와 열교환이 이루어지게 하는 열교환기, 상기 순환 공기의 온도와 풍속을 검출하여 일정한 온도 및 풍속으로 유지시켜주는 항온 시스템을 포함하면서 외기온 및 풍속 조절이 가능한 밀폐 챔버와,

   내부의 온도를 제어해주는 열교환 순환장치, 오일 펌프의 구동 속도를 검출하기 위한 펌프 RPM 측정기, 상기 시스템의 오일 라인으로부터 온도와 압력을 측정하기 위한 센서를 포함하면서 엔진룸의 내부 온도 조건으로 유지해주는 항온 챔버로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 파워 스티어링 오일 온도 및 압력 시험 장치.
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4. 제 1 항에 있어서, 상기 항온 챔버는 내부 온도가 80∼120℃인 것을 특징으로 하는 자동차의 파워 스티어링 오일 온도 및 압력 시험 장치.