KR100748887B1 - Torque meter of the auto transmission - Google Patents

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KR100748887B1
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Abstract

본 발명은 엔진 측에서 자동변속기로 입력되는 변속기 입력단에 토오크 미터를 설치하여 엔진에서 발생된 동력 중 자동변속기로 입력되는 순수한 토오크를 보다 정확하게 측정하기 위한 자동변속기의 토오크 측정장치에 관한 것으로,The present invention relates to a torque measuring device of an automatic transmission for more accurately measuring the pure torque input to the automatic transmission of the power generated from the engine by installing a torque meter at the input of the transmission input to the automatic transmission on the engine side,

엔진과 자동변속기의 사이에 형성된 토오크 컨버터에 토오크 미터를 장착하여 자동변속기 입력단에 걸리는 토오크를 측정하기 위한 자동변속기의 토오크 측정장치에 있어서, 상기한 토오크 컨버터를 구성하는 허브의 외주연에 토오크 미터의 회전자 부품을 장착하고, 상기 토오크 컨버터를 감싸는 컨버터 하우징의 내측에는 토오크 미터의 고정자 부품을 장착하되, 상기한 회전자 부품은 허브의 중앙부에 크랭크 샤프트의 끝단은 향해 돌출형성된 중앙돌출부에 부착되는 스트레인 게이지와, 상기한 허브의 외주연에 권선되는 유도코일를 포함하여 형성되고, 상기한 고정자 부품은 상기 유도코일에서 발생되는 유도전압을 측정하기 위하여 컨버터 하우징의 내측에 장착되는 유도전압 검출수단과, 상기한 유도전압 검출수단에서 검출된 유도전압을 제어부로 전송하기 위한 유도전압 전송수단을 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.A torque measuring device of an automatic transmission for mounting a torque meter on a torque converter formed between an engine and an automatic transmission to measure torque applied to an input of an automatic transmission. A rotor component is mounted, and a stator component of a torque meter is mounted inside the converter housing surrounding the torque converter, wherein the rotor component is attached to a central protrusion protruding toward the end of the crankshaft at the center of the hub. A gauge, and an induction coil wound around the outer circumference of the hub, wherein the stator component includes induction voltage detection means mounted inside the converter housing to measure induction voltage generated from the induction coil; The induced voltage detected by the induced voltage detecting means is subtracted. It is formed, including the inductive voltage transmission means for transmitting part characterized.

토오크 컨버터, 토오크 미터, 자동변속기 Torque Converter, Torque Meter, Automatic Transmission

Description

자동변속기의 토오크 측정장치{Torque meter of the auto transmission}Torque meter of automatic transmission {Torque meter of the auto transmission}

도 1은 본 발명에 의해 토오크 컨버터에 형성된 토오크 미터의 구성도.1 is a configuration diagram of a torque meter formed in a torque converter according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 토오크 미터의 블럭도.2 is a block diagram of a torque meter according to the present invention;

도 3은 종래의 일반적인 토오크 컨버터를 도시한 도면.3 is a view showing a conventional general torque converter.

도 4는 종래의 일반적인 토오크 미터의 구성을 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining the configuration of a conventional general torque meter.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

10 : 토오크 컨버터 11 : 컨버터 하우징10: torque converter 11: converter housing

12 : 펌프 임펠러 13 : 터빈 러너12 pump impeller 13 turbine runner

14 : 스테이터 15 : 허브14: Stator 15: Hub

16 : 크랭크 샤프트 17 : 자동변속기 입력축16: crankshaft 17: automatic transmission input shaft

40 : 토오크 미터 41 : 스트레인 게이지40: torque meter 41: strain gauge

42 : 유도코일 43 : 유도전압 검출수단42: induction coil 43: induction voltage detection means

44 : 유도전압 전송수단 45 : 제어부44: induction voltage transmission means 45: control unit

본 발명은 자동변속기의 토오크 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진 측에서 자동변속기로 입력되는 변속기 입력단에 토오크 미터를 설치하여 엔진에서 발생된 동력 중 자동변속기로 입력되는 순수한 토오크를 보다 정확하게 측정하기 위한 자동변속기의 토오크 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring torque of an automatic transmission, and more particularly, by installing a torque meter at a transmission input terminal inputted to an automatic transmission on an engine side, more precisely measuring pure torque input to an automatic transmission among power generated by an engine. It relates to a torque measuring device of an automatic transmission.

자동변속기 자동차의 경우에는 수동변속기와 달리 변속기 내부에 엔진의 동력을 전달하는 역할과 동력을 배력시켜 주는 역할을 수행하는 토오크 컨버터가 장착된다.In the case of an automatic transmission car, unlike a manual transmission, a torque converter is installed to transmit power of the engine to the inside of the transmission and to increase power.

토오크 컨버터(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 컨버터 하우징(11)의 내부에는 펌프 임펠러(12)와, 터빈 러너(13)와, 스테이터(14)와, 상기한 펌프 임펠러(12)로 크랭크 샤프트(16)의 동력을 전달하기 위한 허브(15)가 회전가능하도록 수용된다. 상기한 토오크 컨버터(10)에서 출력되는 동력은 자동변속기의 입력축(17)으로 전달된다.As shown in FIG. 3, the torque converter 10 includes a pump impeller 12, a turbine runner 13, a stator 14, and the pump impeller 12 described above. A hub 15 for transmitting power of the crankshaft 16 is rotatably received. The power output from the torque converter 10 is transmitted to the input shaft 17 of the automatic transmission.

한편, 엔진의 설계과정에서는 엔진이 구동될 때에 발생되는 엔진 토오크를 측정하는 위하여 계측도구의 하나인 토오크 미터가 사용된다.Meanwhile, a torque meter, which is one of measuring tools, is used to measure engine torque generated when the engine is driven in the engine design process.

도 4는 일반적으로 많이 사용되고 있는 토오크 미터를 개략적으로 도시한 도면으로서, 종래의 일반적인 토오크 미터(20)는 회전대상물과 함께 회전되는 회전자 부품(rotor part)과, 상기 회전자 부품이 회전되는 과정에서 발생되는 유도전압의 변화를 검출하기 위한 고정자 부품(stator part)으로 구분형성된다.4 is a view schematically showing a torque meter that is generally used, the conventional general torque meter 20 is a rotor part that is rotated together with the rotating object (rotor part), the process in which the rotor part is rotated It is divided into stator parts (stator parts) for detecting a change in the induced voltage generated in

회전자 부품은 바디(21) 내측에 회전가능하도록 형성된 중심축(22)과, 중심축(22)의 양단에 토오크 측정대상물(32)과 조립되도록 형성된 플랜지(23)와, 상기 중심축(22)의 도중 표면에 장착되는 스트레인 게이지(strain gauge,24)와, 상기 중심축(22)의 도중 외주연에 위치되며 그 외주연에는 기어형상의 이가 다수 형성되어 회전속도를 검출하기 위한 속도검출용 휠(25)과, 상기 중심축(22) 도중의 소정구간에 걸쳐 권선되는 유도 코일(26) 등을 포함하여 구성된다.The rotor component includes a central axis 22 formed to be rotatable inside the body 21, a flange 23 formed to be assembled with the torque measuring object 32 at both ends of the central axis 22, and the central axis 22. Strain gauge (24) mounted on the surface of the center and the outer periphery of the central axis 22, a number of gear-shaped teeth are formed on the outer periphery for speed detection for detecting the rotational speed The wheel 25 and the induction coil 26 etc. which are wound over the predetermined section in the middle of the said central axis 22 are comprised.

그리고 고정자 부품은 바디(21)와, 상기한 속도검출용 휠(25)이 위치되는 바디(21)의 내측에 고정장착되는 회전속도 검출수단(27)과, 상기 유도코일(26)에서 발생되는 유도전압의 측정을 위하여 상기 유도코일(26)이 위치된 바디(21) 내측에 형성되는 유도전압 검출수단(28)과, 상기 유도전압 검출수단(28)의 일측에 검출된 유도전압을 제어부로 전송하기 위해 형성되는 유도전압 전송수단(29)과, 상기 바디(21)의 일측에 상기 유도전압 전송수단(29)의 신호처리를 위해서 형성되는 컨넥터(30) 등을 포함하여 형성된다.And the stator part is generated in the body 21, the rotational speed detecting means 27 is fixedly mounted on the inner side of the body 21 where the speed detecting wheel 25 is located, and the induction coil 26 Induction voltage detection means 28 formed inside the body 21 in which the induction coil 26 is positioned and the induced voltage detected on one side of the induction voltage detection means 28 are used as a control unit to measure the induced voltage. Induction voltage transmission means 29 is formed for transmission, and the connector 30 is formed on one side of the body 21 for the signal processing of the induced voltage transmission means 29.

따라서 상기한 토오크 미터(20)는 측정대상물(32)이 회전되는 과정에서 유도 코일(26)이 회전되면서 유도전압을 발생시키고, 상기 유도전압 검출수단(28)에서는 유도코일이 회전되면서 발생된 유도전압의 변화를 측정하게 되며, 이렇게 측정된 유도전압값은 유도전압 전송수단(29)을 통해서 제어부로 입력되므로서, 측정대상물의 토오크를 산출할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the torque meter 20 generates an induction voltage while the induction coil 26 is rotated while the measurement object 32 is rotated, and the induction voltage detection means 28 induces the induction coil generated by the rotation. The change in voltage is measured, and the measured induced voltage value is input to the control unit through the induced voltage transmitting means 29, so that the torque of the measurement object can be calculated.

상기와 같이 동작되는 토오크 미터를 이용하여 엔진의 설계과정에서 측정된 엔진 토오크는 차량의 전자제어장치(ECU)에 고정값으로 맵핑(maping)되므로서, 엔진의 운전과정에서 자동변속기의 작동이나 엔진 주변의 보기류 부품의 동작과정에서 필요한 엔진 토오크가 대입되어진다.The engine torque measured in the design process of the engine using the torque meter operated as described above is mapped to a fixed value to the ECU of the vehicle, so that the operation of the automatic transmission or the engine during the operation of the engine is performed. Engine torque required in the operation of surrounding accessory parts is substituted.

그런데 상기와 같은 방식으로 엔진 토오크를 산출하고, 시험과정에서 산출된 엔진 토오크가 전자제어장치에 고정값으로 맵핑되므로서, 엔진의 운전환경에 따라 엔진 토오크가 유동적으로 변화되더라고 그 변화에 따른 보정이 정확하게 이루어지지 못하게 되어 자동변속기의 제어를 위한 정확한 토오크의 제공이 불가능하게 되는 문제점이 있었다.However, the engine torque is calculated in the same manner as described above, and the engine torque calculated in the test process is mapped to a fixed value in the electronic control device, so that the engine torque is fluidly changed according to the operating environment of the engine. This could not be done accurately, there was a problem that it is impossible to provide accurate torque for the control of the automatic transmission.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진 측에서 자동변속기로 입력되는 변속기 입력단에 토오크 미터를 설치하여 엔진에서 발생된 동력 중 자동변속기로 입력되는 순수한 토오크를 보다 정확하게 측정하기 위한 자동변속기의 토오크 측정장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by installing a torque meter at the input of the transmission input to the automatic transmission from the engine side to more accurately measure the pure torque input to the automatic transmission of the power generated from the engine It is an object to provide a torque measuring device for an automatic transmission.

본 발명은 상기와 같은 발명의 목적달성을 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the object of the invention as described above,

엔진과 자동변속기의 사이에 형성된 토오크 컨버터에 토오크 미터를 장착하여 자동변속기 입력단에 걸리는 토오크를 측정하기 위한 자동변속기의 토오크 측정 장치에 있어서,In the torque measuring device of the automatic transmission for measuring the torque applied to the input of the automatic transmission by attaching a torque meter to the torque converter formed between the engine and the automatic transmission,

상기한 토오크 컨버터를 구성하는 허브의 외주연에 토오크 미터의 회전자 부품을 장착하고, 상기 토오크 컨버터를 감싸는 컨버터 하우징의 내측에는 토오크 미터의 고정자 부품을 장착하되, 상기한 회전자 부품은 허브의 중앙부에 크랭크 샤프트의 끝단은 향해 돌출형성된 중앙돌출부에 부착되는 스트레인 게이지와, 상기한 허브의 외주연에 권선되는 유도코일를 포함하여 형성되고, 상기한 고정자 부품은 상기 유도코일에서 발생되는 유도전압을 측정하기 위하여 컨버터 하우징의 내측에 장착되는 유도전압 검출수단과, 상기한 유도전압 검출수단에서 검출된 유도전압을 제어부로 전송하기 위한 유도전압 전송수단을 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.The rotor part of the torque meter is mounted on the outer periphery of the hub constituting the torque converter, and the stator part of the torque meter is mounted inside the converter housing surrounding the torque converter, wherein the rotor part is the central part of the hub. The end of the crankshaft is formed to include a strain gauge attached to the central projection protruding toward and the induction coil wound around the outer periphery of the hub, the stator component is to measure the induced voltage generated in the induction coil Induced voltage detection means mounted to the inside of the converter housing, and induced voltage transmission means for transmitting the induced voltage detected by the induction voltage detection means to the control unit.

이하, 본 발명에 의한 자동변속기의 토오크 측정장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the configuration and operation of the torque measuring device of the automatic transmission according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의해 토오크 컨버터에 형성된 토오크 미터의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 토오크 미터의 블럭도이다. 도면 중에 표시되는 도면부호 40은 본 발명에 의한 토오크 미터를 지시하는 것이며, 일부의 도면부호는 종래기술의 설명에서 사용된 부호가 그대로 인용된다.1 is a configuration diagram of a torque meter formed in a torque converter according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a torque meter according to the present invention. Reference numeral 40, which is shown in the drawings, indicates a torque meter according to the present invention, and some of the reference numerals are referred to as symbols used in the description of the prior art.

상기한 토오크 미터(40)는 토오크 컨버터(10)에 장착되어 자동변속기 입력축(17)에 걸리는 토오크를 측정하기 위한 것으로, 종래기술의 설명에서 설명된 바와 같이 토오크 미터를 구성하는 회전자 부품과 고정자 부품을 상기 토오크 컨버터(10)의 부품에 적용시킨 것이다.The torque meter 40 is mounted on the torque converter 10 to measure the torque applied to the automatic transmission input shaft 17. The rotor component and the stator constituting the torque meter as described in the prior art description are described. The component is applied to the component of the torque converter 10.

즉, 토오크 미터(40)를 구성하는데 필요한 고정자 부품이 컨버터 하우징(11)에 장착되고, 상기 컨버터 하우징(11) 내측에 위치되어 회전되는 부품의 하나인 허브(15)의 외주연에 토오크 미터(40)의 회전자 부품이 장착되는 것이다.That is, a stator component necessary for configuring the torque meter 40 is mounted in the converter housing 11, and is located at the outer circumference of the hub 15, which is one of the components rotated and positioned inside the converter housing 11, The rotor part of 40) is mounted.

우선, 토오크 컨버터(10)의 펌프 임펠러(12) 외측을 감싸는 허브(15)의 외주연에는 유도전압의 발생을 위한 유도코일(42)이 권선되고, 크랭크 샤프트(16)의 일측 끝단과 조립되도록 크랭크 샤프트를 향하여 돌출형성된 허브(15)의 중앙돌출부(15a)에는 스트레인 게이지(41)가 부착된다.
상기 스트레인 게이지(41)는 크랭크 샤프(16)가 회전하는 경우에 크랭크 샤프트(16)의 회전에 의한 기계적 변화 즉 스트레인(strain)을 감지하여 전기적신호(저항) 변화로 나타낸다.First, an induction coil 42 for generating an induced voltage is wound around the outer circumference of the hub 15 surrounding the outside of the pump impeller 12 of the torque converter 10 so as to be assembled with one end of the crankshaft 16. A strain gauge 41 is attached to the central protrusion 15a of the hub 15 protruding toward the crankshaft.
The strain gauge 41 detects a mechanical change due to the rotation of the crankshaft 16, that is, strain when the crankshaft 16 rotates, and represents the electrical signal (resistance) change.

그리고, 컨버터 하우징(11)의 내부측에는 상기한 유도코일(42)에서 발생되는 유도전압을 검출하기 위한 유도전압 검출수단(43)이 형성되고, 상기 유도전압 검출수단(43)에서 검출된 값을 제어부(45)로 전송하기 위한 유도전압 전송수단(44)이 형성된다.
상기한 유도코일(42)은 상기한 기계적 미세변화에 따라 저항변화를 일으키는 스트레인 게이지(16)에 의한 전기적신호 변화로 유도전압을 발생하고, 이 유도전압을 유도전압 검출수단(43)이 검출하게 된다.
상기와 같이 고정자 부품과 회전자 부품이 토오크 컨버터(10)의 외주연과 컨버터 하우징(11)의 내부에 형성된 토오크 미터(40)의 작동원리는 종래기술의 설명에서 설명된 바와 같은 원리가 적용되는 것이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 간단하게 설명하기로 한다.In addition, an induced voltage detecting means 43 for detecting an induced voltage generated by the induction coil 42 is formed inside the converter housing 11, and the value detected by the induced voltage detecting means 43 is obtained. Induction voltage transmitting means 44 for transmitting to the control unit 45 is formed.
The induction coil 42 generates an induced voltage by a change in an electrical signal by a strain gauge 16 that causes a resistance change according to the mechanical microchange, and causes the induced voltage detection means 43 to detect the induced voltage. do.
As described above, the operation principle of the torque meter 40 in which the stator part and the rotor part are formed on the outer circumference of the torque converter 10 and the inside of the converter housing 11 is applied with the principle as described in the description of the prior art. The detailed description thereof will be omitted.
Hereinafter, the operating state of the present invention configured as described above will be briefly described.

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엔진이 운전되어 크랭크 샤프트(16)가 회전하게 되면, 상기 토오크 컨버터(10)의 외주연에 권선된 유도코일(42)이 토오크 컨버터(11)와 함께 회전되면서 스트레인 게이지(41)에 의한 전기적신호 변화로 유도코일(42)에서는 유도전압이 발생된다.When the engine is operated and the crankshaft 16 rotates, the induction coil 42 wound around the outer periphery of the torque converter 10 rotates together with the torque converter 11 while the electrical signal by the strain gauge 41. As a result, an induced voltage is generated in the induction coil 42.

이때 발생되는 유도전압은 도 2에 도시된 바와 같이 유도전압 검출수단(43)에 의해서 검출되고 유도전압 전송수단(44)에 의해서 제어부(45)로 입력되므로서, 엔진이 운전되는 중에 실시간으로 자동변속기 입력축(17)에 걸리는 토오크가 측정된다.At this time, the induced voltage is detected by the induced voltage detecting means 43 and input to the control unit 45 by the induced voltage transmitting means 44, as shown in FIG. The torque applied to the transmission input shaft 17 is measured.

이렇게 산출된 자동변속기 입력축(17)의 토오크는 엔진의 전자제어장치(50)로 입력되고, 엔진의 운전환경변화에 따른 자동변속기의 전자제어가 최적의 상태로 이루어질 수 있게 된다.The torque of the automatic transmission input shaft 17 calculated as described above is input to the electronic controller 50 of the engine, and the electronic control of the automatic transmission according to the change in the operating environment of the engine can be achieved in an optimal state.

특히, 본 발명에 의해서 엔진에서 자동변속기로 동력이 입력되는 자동변속기 입력축(17)의 토오크가 실시간으로 측정되어 자동변속기의 전자제어에 반영되므로서 차량의 동력성능 및 연비가 향상될 수 있게 된다.In particular, the torque of the automatic transmission input shaft 17 in which power is input from the engine to the automatic transmission is measured in real time and reflected in the electronic control of the automatic transmission, thereby improving the power performance and fuel economy of the vehicle.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진과 자동변속기 사이에 마련되는 토오크 컨버터에 토오크 미터의 고정자 부품 및 회전자 부품이 장착되어 엔진측에서 자동변속기의 입력축으로 전달되는 순수한 토오크가 실시간으로 측정되므로서, 엔진의 전자제어장치에서 이루어지는 자동변속기의 전자제어가 보다 정확하게 이루어질 수 있고, 그에 따라 차량의 동력성능 및 연비가 향상될 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention configured as described above, the torque converter provided between the engine and the automatic transmission is equipped with a stator part and a rotor part of a torque meter so that pure torque transmitted from the engine side to the input shaft of the automatic transmission is measured in real time. The electronic control of the automatic transmission made in the electronic control unit of the engine can be made more precisely, and thus there is a great advantage that the power performance and fuel economy of the vehicle can be improved.

Claims (1)

엔진과 자동변속기의 사이에 형성된 토오크 컨버터에 토오크 미터를 장착하여 자동변속기 입력단에 걸리는 토오크를 측정하기 위한 자동변속기의 토오크 측정장치에 있어서,In the torque measuring device of the automatic transmission for measuring the torque applied to the input of the automatic transmission by mounting a torque meter to the torque converter formed between the engine and the automatic transmission, 상기한 토오크 컨버터(10)를 구성하는 허브(15)의 외주연에 토오크 미터(40)의 회전자 부품을 장착하고, 상기 토오크 컨버터(10)를 감싸는 컨버터 하우징(11)의 내측에는 토오크 미터(40)의 고정자 부품을 장착하되,The rotor component of the torque meter 40 is mounted on the outer circumference of the hub 15 constituting the torque converter 10, and the torque meter (10) is provided inside the converter housing 11 surrounding the torque converter 10. 40 stator parts, 상기한 회전자 부품은 허브(15)의 중앙부에 크랭크 샤프트(16)의 끝단을 향해 돌출형성된 중앙돌출부(15a)에 부착되어 크랭크 샤프트(16)의 회전에 의한 기계적 변화를 전기적 신호변화로 나타내는 스트레인 게이지(41)와, 상기한 허브(15)의 외주연에 권선되어 상기 스트레인 게이지(41)에 의한 전기적신호 변화로 유도전압을 발생하는 유도코일(42)를 포함하여 형성되고,The rotor component is attached to a central protrusion 15a protruding toward the end of the crankshaft 16 at the center of the hub 15 so that the mechanical change due to the rotation of the crankshaft 16 is represented by electrical signal change. A gauge 41 and an induction coil 42 wound around the outer circumference of the hub 15 to generate an induced voltage by a change in an electrical signal by the strain gauge 41, 상기한 고정자 부품은 상기 유도코일(42)에서 발생되는 유도전압을 측정하기 위하여 컨버터 하우징(11)의 내측에 장착되는 유도전압 검출수단(43)과, 상기한 유도전압 검출수단(43)에서 검출된 유도전압을 제어부(45)로 전송하기 위한 유도전압 전송수단(44)을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 토오크 측정장치.The stator part is detected by the induced voltage detecting means 43 mounted inside the converter housing 11 and the induced voltage detecting means 43 to measure the induced voltage generated by the induction coil 42. Torque measurement apparatus of an automatic transmission, characterized in that it comprises a induced voltage transmitting means 44 for transmitting the induced voltage to the control unit 45.
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