KR100851122B1

KR100851122B1 - 차량의 조향 파워 펌프 무인 내구시험장치

Info

Publication number: KR100851122B1
Application number: KR1020060082180A
Authority: KR
Inventors: 지준복
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2008-08-08
Also published as: KR20080019806A

Abstract

본 발명은 차량의 조향 파워 펌프 무인 내구시험장치에 관한 것으로, 실차 상태에서 작업자 없이도 자동으로 조향파워펌프에 대한 내구 성능 시험을 수행해 편리성은 물론, 스티어링 휠에 대한 반복적이면서 극한 조작 조건을 주어 실제적인 내구 성능 시험을 수행함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 조향 파워 펌프 무인 내구시험장치가 시험 조건에 대한 제어 신호 발생과 더불어 시험 상태에 대한 결과 값을 전송받는 PLC(1)와, 조향장치를 이루는 스티어링 휠(S)을 강제로 조작하기 위한 조작력을 발생해 조향파워펌프(P)에 대한 내구 성능 시험을 하는 조작구동부(2) 및 스티어링 휠(S)의 조작에 따라 거동되는 좌·우 타이어(TL,TR)의 위치 변화를 감지하도록 좌·우 타이어(TL,TR)사이에 장착된 위치감지부(3)로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 조향 파워 펌프 무인 내구시험장치{Steering power pump unmanned endurance testing apparatus for vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 차량의 조향 파워 펌프 무인 내구시험장치의 구성도

도 2는 도 1의 PLC 배선도

도 3은 본 발명에 따른 무인 내구시험장치의 제어 흐름도

도 4는 본 발명에 따른 조향장치의 작동에 따른 타이어의 조작 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : PLC 2 : 조작구동부

3 : 위치감지부 3a : 중앙위치센서

3b,3c : 좌·우 위치센서 4 : 엔진온센서

5 : PTO출력감지부 6 : 카운터

P : 조향파워펌프 S : 스티어링휠

TL,TR : 좌·우 타이어

본 발명은 조향 파워 펌프 내구 시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형 트럭의 조향 파워 펌프의 내구 성능시험을 실차 장착 상태에서 무인으로 할 수 있도록 한 내구 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행 중에 진행방향을 운전자의 임의대로 바꿀 수 있도록 조작함은 물론, 운전자의 조작력을 유압의 힘으로 배력하여 보다 적은 힘으로 차량의 자세변화를 행하도록 파워(또는 동력) 조향장치가 사용되어진다.

이러한 파워 조향장치는 특히 대형 트럭의 경우 반드시 필요한 조향장치이며 특히, 스티어링 휠의 조작력을 배력하는 유압을 제공하는 조향파워펌프(오일 펌프)는 그 성능이 안정적으로 유지되어야만 하며, 이를 위해 통상적으로 실 차에 장착된 상태에서 성능 시험을 거쳐 그 내구성을 확인하게 된다.

그러나, 조향파워펌프의 내구 성능 시험은 극히 형식적인 시험을 거치는데 즉, 차량 시동을 건 상태에서 스티어링 휠을 2-3회 조작하는 과정을 통해 시험이 완료되며 이는, 조향파워펌프에 대한 실제적인 내구 성능이나 특히 가혹 내구 성능에 대한 확인이 불가능한 한계가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 실차 상태에서 작업자 없이도 자동으로 조향파워펌프에 대한 내구 성능 시험을 수행해 편리성은 물론, 스티어링 휠에 대한 반복적이면서 극한 조작 조건을 주어 실제적인 내구 성능 시험을 수행함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 조향 파워 펌프 무인 내구시험장치가 시험 조건에 대한 제어 신호 발생과 더불어 시험 상태에 대한 결과 값을 전송받는 PLC와,

조향장치를 이루는 스티어링 휠을 강제로 조작하기 위한 조작력을 발생해 조향파워펌프에 대한 내구 성능 시험을 하는 조작구동부,

스티어링 휠의 조작에 따라 거동되는 좌·우 타이어의 위치 변화를 감지하도록 좌·우 타이어사이에 장착된 위치감지부,

상기 PLC를 통해 엔진의 구동 상태를 감지하도록 PLC로 연결된 엔진온센서,

스티어링 휠조작 시 엔진 회전수(RPM)를 높여주기 위해 PLC로 연결된 PTO출력감지부 및

조향파워펌프에 대한 내구 성능 시험을 사이클(Cycle)별로 카운트(Count)하도록 PLC로 연결된 카운터로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 PLC는 엔진 시동 온(On) 상태를 알 수 있도록 엔진온센서가 연결되고, 스티어링 휠 작동 시 엔진 회전수를 높이도록 PTO출력감지부의 신호를 입력받는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 조향 파워 펌프 무인 내구시험장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명에 따른 무인 내구시험장치는 각종 시험 조건에 대한 제 어 신호 발생과 더불어 시험 상태에 대한 결과 값을 전송받는 PLC(1)와, 조향장치를 이루는 스티어링 휠(S)을 강제로 조작하기 위한 조작력을 발생해 조향파워펌프(P)에 대한 내구 성능 시험을 하는 조작구동부(2), 스티어링 휠(S)의 조작에 따라 거동되는 좌·우 타이어(TL,TR)의 위치 변화를 감지하도록 좌·우 타이어(TL,TR)사이에 장착된 위치감지부(3), 상기 PLC(1)를 통해 엔진의 구동 상태를 감지하도록 PLC(1)로 연결된 엔진온센서(4), 스티어링 휠(S)조작 시 엔진 회전수(RPM)를 높여주기 위해 PLC(1)로 연결된 PTO출력감지부(5) 및 조향파워펌프(P)에 대한 내구 성능 시험을 사이클(Cycle)별로 카운트(Count)하도록 PLC(1)로 연결된 카운터(6)로 구성되어진다.

여기서, 상기 PLC(1)는 일반적인 래더 로직(Ladder Logic)을 수행하는 Programmable Ladder logic Controller)이며, 전체적인 내구 성능 시험을 위해 제어반과 함께 구축되어짐은 물론이다.

즉, 상기 PLC(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 조작구동부(2)의 모터를 정·역회전 구동하고, 조작 구동부(2)의 구동에 따른 스티어링 휠(S)의 거동에 연관하여 높은 엔진 회전수에 대한 조향파워펌프(P)의 내구 성능 시험을 위해, 엔진 회전수를 약 1,300RPM으로 높여주며 또한, 조향파워펌프(P)의 내구 성능 시험 사이클(Cycle)을 카운트(Count)하도록 카운터(6)를 제어하게 된다.

그리고, 상기 조작구동부(2)는 스티어링 휠(S)을 강제로 조작하기 위한 모터로 이루어지면서, 상기 모터를 장착함과 더불어 모터를 통해 스티어링 휠(S)이 정·역회전되도록 구성되어짐은 물론이며, 또한 상기 모터는 통상적으로 와이 퍼(Wiper)구동용 모터를 사용하게 된다.

또한, 상기 위치감지부(3)는 도 4(가)내지 (다)에 도시된 바와 같이 좌·우 타이어(TL,TR)의 중립 위치를 감지하는 중앙위치센서(3a)와, 좌·우 타이어(TL,TR)의 좌측이나 우측으로의 쏠림 거동을 감지하는 좌·우 위치센서(3b,3c)로 이루어진다.

이때, 상기 중앙·좌·우위치센서(3a,3b,3c)는 좌·우 타이어(TL,TR)의 거동에 연계되어 PLC(1)가 그 위치를 감지하는데 즉, 좌·우 타이어(TL,TR)의 중립 위치 시에는 중앙위치센서(3a)를 제외하고 좌·우 위치센서(3b,3c)를 통한 감지가 이루어지지 않고, 좌·우 위치센서(3b,3c)도 좌·우 타이어(TL,TR)가 각각 거동 된 상태 즉, 우측 거동인 도 4(나)에서는 좌위치센서(3b)의 신호만을 통해 우회전 상태임을 알 수 있고, 좌측 거동인 도 4(다)에서는 우위치센서(3c)의 신호만을 통해 좌회전 상태임을 알 수 있게 됨은 물론이다.

그리고, 상기 엔진온센서(4)는 엔진의 시동 온(On)시 시동이 걸린 상태를 PLC(1)로 전송하도록 릴레이(Relay)를 매개로 연결된다.
상기 PTO(Power Take Off)출력감지부(5)는 변속기 출력축 부위에 장착된 회전수감지센서로 구성될 수 있다. 즉, 스티어링휠(S)이 조작될 때 조향파워펌프(P)가 작동함에 따라 엔진 출력이 소모되어 회전수가 감소하는 현상을 이용하여, PTO출력감지부(5)로 하여금 상기와 같은 회전수 감소를 감지하여 PLC(1)로 신호를 전달함으로써 PLC(1)가 스티어링휠(S)이 조작되고 있음을 인지하고 조향파워펌프(P)를 더욱 강력하게 작동시키기 위해(가혹 조건의 구현) 전술한 바와 같이 엔진 회전수를 1300RPM 까지 상승시켜 주기 위한 제어신호를 발생시키도록 되어 있다.
한편, 상기와 같이 엔진 회전수 상승 조건이 되었음을 감지하기 위해서 기존의 엔진회전수센서로부터 그 값을 입력받는 ECU(엔진제어유니트)에 의해 작동되는 릴레이스위치를 이용할 수도 있다. 즉, 상기 릴레이스위치를 상기 ECU와 PLC(1) 사이에 연결하여 스티어링휠(S)이 조작된 것에 의해 조향파워펌프(P)가 작동되어 엔진회전수가 감소하면 이를 인지한 ECU가 상기 릴레이스위치를 on시킴으로써 그 신호가 상기 PLC(1)에 전달될 수 있도록 하는 것이다.
그 외에도 상기 조향파워펌프(P)에 직접 작동감지센서(회전여부 감지센서, 유량감지센서 등)를 설치하는 등, 다양한 방식으로 엔진회전수 상승 제어를 위한 조건 인지 수단을 구성할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 카운터(6)는 조향파워펌프(P)의 대한 내구 성능 시험이 PLC(1)를 통해 완료되는 즉, 각 단계(Step)별로 이루어지는 과정에서 내구 성능 시험이 한번 완료되는 시점을 1 사이클(Cycle)을 산출하기 위한 것으로, 이를 위해 여러 타입이 사용되지만 통상 에어솔레노이드 밸브를 사용하게 된다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 차량 예를 들어, 대형 트럭의 조향 장치를 이루는 조향파워펌프(P)에 대한 내구 성능 시험을 작업자가 없이 자동으로 수행 즉, 설정된 시험 프로세스(Process)를 따라 지속적이면서 반복적인 내구 성능 시험이 단계별 절차에 따라 수행되는 특성이 있게 된다.

이를 위해 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 성능 시험을 전체적으로 제어하는 PLC(1)와 신호 라인에 대한 배선 작업을 거치는데 즉, PLC(1)의 제어 신호를 받아 스티어링휠(S)이 강제적으로 정·역회전되도록 조작구동부(2)의 모터를 장착하고, 좌·우 타이어(TL,TR)의 거동 위치를 감지하기 위한 중앙·좌·우 위치센서(3a,3b,3c)를 좌·우 타이어(TL,TR) 사이로 장착함과 더불어, 엔진온센서(4)와 PTO출력감지부(5) 및 카운터(6)등에 대한 배선 작업을 수행한다.

이어, PLC(1)와 이의 제어를 받거나 신호를 전송하는 각종 장치들에 대한 설치가 완료되면, 엔진 시동을 건 후 도 3에 도시된 바와 같은 수행 절차에 따라 PLC(1)를 통한 내구 성능 시험이 사이클(Cycle)주기로 수행되는데 이는, 먼저 도 4 (가)에 도시된 바와 같이 좌·우 타이어(TL,TR)가 중앙위치(중립위치)에 놓인 상태에서 스티어링휠(S)을 강제적으로 우회전시켜 주는데, 이때 스티어링휠(S)의 회전 방향은 좌회전이든 우회전이든 성능시험 결과에 전혀 영향을 주지 않는 선택적인 항목임은 물론이다.

이때, 상기 PLC(1)에는 좌·우 타이어(TL,TR)의 거동 위치를 감지하기 위한 중앙·좌·우 위치센서(3a,3b,3c)중 중앙위치센서(3a)를 통해, 중립 위치임을 감지하게 된다.

또한, 상기 스티어링휠(S)이 회전되면 PLC(1)는 조향파워펌프(P)를 구동하기 위해 엔진 동력이 사용됨에 따라, PTO출력감지부(5)를 통한 변화 상태를 인지한 PLC(1)는 엔진 회전수를 1,300RPM으로 높여주게 된다.

이와 같이, PLC(1)가 스티어링휠(S)을 강제적으로 우회전시키도록 조작구동부(2)의 모터를 회전시켜 주면, 도 4(나)에 도시된 바와 같이 스티어링휠(S)의 회전에 따라 조향파워펌프(P)가 엔진을 통해 구동되어 유압을 발생하게 되고, 이와 같은 스티어링휠(S)의 강제 우회전은 약 20초간 유지되어 진다.

이어, 상기 스티어링휠(S)의 강제 우회전이 20초 경과되면 PLC(1)는 휴지 시간을 약 10초간 유지한 다음, 도 3에 도시된 바와 같이 다시 스티어링휠(S)을 강제적으로 좌회전시키도록 조작구동부(2)의 모터를 역회전시켜 주면, 도 4(다)에 도시된 바와 같이 스티어링휠(S)의 회전에 따라 조향파워펌프(P)가 다시 엔진을 통해 구동되어 진다.

이때, 상기 스티어링휠(S)의 회전에 따라 PLC(1)는 PTO출력감지부(5)를 통한 변화 상태를 인지해 엔진 회전수를 1,300RPM으로 높여주게 됨은 물론이다.

이후, 상기 스티어링휠(S)의 강제 좌회전이 약 20초간 유지된 후 에는 강제 좌회전 상태를 해제해 약 10초간 유지한 후, 상기 스티어링휠(S)을 중립(정)위치로 복귀시키는데 즉, 강제 우회전된 스티어링휠(S)을 좌회전 시켜 도 4(가)에 도시된 바와 같이, 중앙위치센서(3a)만 PLC(1)로 감지 신호를 보내주는 상태로 되면, 카운트(6)가 1 사이클(Cycle)이 완료되었음을 카운트(Count)하게 된다.

한편, 상기 스티어링휠(S)을 우회전이나 좌회전 또는 중립위치 복귀 시킬 때 예기치 못한 고정(Failure)상황이 발생되는 경우, 긴급 정지(Failure Stop)한 후 고정 원인을 정정한 다음 계속 이어서 성능 시험을 수행하게 됨은 물론이다.

이와 같이, 조향파워펌프(P)에 대한 내구 성능 시험이 스티어링휠(S)을 우회전시킨 후 다시 좌회전시키고 이어 중립 위치로 복귀시키는 1 사이클(Cycle)과정은, 필요에 따라 반복적으로 수행하게 되고 이는 실제 차량에 장착된 상태에서 조향파워펌프(P)에 대한 내구 성능 시험을 수행할 수 있게 함은 물론, PLC(1)의 스티어링휠(S)에 대한 회전 정도를 조정함에 따라 보다 극한 상황에서 구동될 때 조향파워펌프(P)에 대한 내구 성능 시험도 수행할 수 있게 됨은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실차 상태에서 작업자 없이도 자동으로 조향 파워 펌프에 대한 내구 성능 시험을 수행해 편리성은 물론, 스티어링 휠에 대한 반복적이면서 극한 조작 조건을 주어 실제적인 내구 성능 시험을 수행 할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 실차 상태에서 조향 파워 펌프에 대한 내구 성능 시험을 수행해 결과 확인이 편리하면서도, 보다 실제적인 내구 성능 시험을 할 수 있어 현장 에서의 품질 불만을 줄이면서 A/S 비용도 절감할 수 있는 효과가 있음은 물론이다.

Claims

시험 조건에 대한 제어 신호 발생과 더불어 시험 상태에 대한 결과 값을 전송받는 PLC(1)와,

조향장치를 이루는 스티어링 휠(S)을 강제로 조작하기 위한 조작력을 발생해 조향파워펌프(P)에 대한 내구 성능 시험을 하는 조작구동부(2),

스티어링 휠(S)의 조작에 따라 거동되는 좌·우 타이어(TL,TR)의 위치 변화를 감지하도록 좌·우 타이어(TL,TR)사이에 장착된 위치감지부(3),

상기 PLC(1)를 통해 엔진의 구동 상태를 감지하도록 PLC(1)로 연결된 엔진온센서(4),

스티어링 휠(S)조작 시 조향파워펌프(P)의 작동에 따른 엔진 회전수 감소신호를 PLC(1)로 전달하여 PLC(1)가 엔진 회전수(RPM) 상승 제어신호를 발생하도록 하는 PTO출력감지부(5) 및

조향파워펌프(P)에 대한 내구 성능 시험을 사이클(Cycle)별로 카운트(Count)하도록 PLC(1)로 연결된 카운터(6)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 차량의 조향 파워 펌프 무인 내구시험장치.
청구항 1에 있어서, 상기 조작구동부(2)는 스티어링 휠(S)을 강제로 회전시키기 위한 모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 조향 파워 펌프 무인 내구시험장치.
청구항 1에 있어서, 상기 위치감지부(3)는 좌·우 타이어(TL,TR)의 중립 위치를 감지하는 중앙위치센서(3a)와, 좌·우 타이어(TL,TR)의 좌측이나 우측으로의 쏠림 거동을 감지하는 좌·우 위치센서(3b,3c)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 조향 파워 펌프 무인 내구시험장치.
청구항 1에 있어서, 상기 PLC(1)는 엔진 시동 온(On) 상태를 알 수 있도록 엔진온센서(4)가 연결되고, 스티어링 휠(S) 작동 시 엔진 회전수를 높이도록 PTO출력감지부(5)의 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 차량의 조향 파워 펌프 무인 내구시험장치.
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