KR101641433B1 - 구동륜 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주행 중 4륜 구동 모드와 2륜 구동 모드를 변경할 수 있는 차량의 타이어 공기압 이상시 구동륜 제어 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 구동륜 제어 방법은, 차량의 타이어 공기압을 모니터링하는 단계; 보조 구동륜의 타이어의 공기압이 비정상이면, 4륜 구동 여부를 확인하는 단계; 4륜 구동 상태이면 4륜 구동 상태를 해제하는 단계; 및 4륜 구동 상태가 아니면 4륜 구동 금지를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 구동륜 제어 방법을 실시하면, 타이어 공기압 이상에 따른 구동 시스템 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Description

구동륜 제어 방법{DRIVING WHEEL CONTROL METHOD}
본 발명은 주행 중 4륜 구동 모드와 2륜 구동 모드를 변경할 수 있는 차량의 타이어 공기압 이상시 구동륜 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 타이어의 급격한 공기압 저하의 상황에서 차량의 구동 장치 파손을 방지할 수 있는 구동륜 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 4륜 구동차량(4WD)은 엔진의 구동토크를 주행상황에 따라 전후륜으로 적절하게 분배하여 전후륜을 동시에 구동시키는 것으로, 눈길이나 빙판길 등의 미끄러운 도로, 모래땅이나 가파른 언덕, 진흙길 등 큰 구동력이 필요로 하는 도로에서 구동 타이어와 도로면의 슬립을 최소화하여 주행 안전성과 탈출성을 제공한다.
운전자는 운전석에 장착되어 있는 4륜 구동 모드 전환 스위치를 조작함으로써 주행조건에 따라 전후륜의 구동력 분배를 제어할 수가 있다. 상기한 4륜 구동 모드 전환 스위치가 온 되면, 4륜 구동 차량의 4륜 구동 컨트롤러는 차속과 스로틀밸브의 개도에 따라 전후륜에 인가되는 구동 토크의 분배를 가감함으로써 전후륜의 구동을 분배한다. 또는, 오토(AUTO) 모드의 경우, 상기 4륜 구동 컨트롤러나 다른 제어 장치가 주행 상황 및/또는 환경을 분석하여, 4륜 구동이 적합한 경우 4륜 구동을 수행하고, 2륜 구동이 적합한 경우 2륜 구동을 수행하도록 제어할 수 있다.
그런데, 기존의 4륜 구동차량(4WD)에서는 타이어 펑크 시, 4륜 구동 모드로 동작하는 경우, 전/후 타이어들의 동반경 차이에 따라 구동 시스템에 무리가 가며 후속 고장과 주행 안정성을 저해할 수 있다.
대한민국 공개특허공보 2007-0023081호
본 발명은 타이어 공기압 이상에 따른 구동 시스템 손상을 방지할 수 있는 구동륜 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 사상에 따른 구동륜 제어 방법은, 차량의 타이어 공기압을 모니터링하는 단계; 보조 구동륜의 타이어의 공기압이 비정상이면, 4륜 구동 여부를 확인하는 단계; 4륜 구동 상태이면 4륜 구동 상태를 해제하는 단계; 및 4륜 구동 상태가 아니면 4륜 구동 금지를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 모니터링 단계에서는, 각 타이어에 설치된 TPMS 장치에서 측정된 값을 전달받을 수 있다.
여기서, 상기 보조 구동륜의 타이어의 공기압 판단은, 공기압 측정 값이 소정의 기준치에 미달하는 것을 판정하는 방식 또는 이전 측정 시점의 공기압 측정 값과 현 측정 시점의 공기압 측정 값의 차이가 소정 기준을 넘는가를 판정하는 방식으로 수행될 수 있다.
여기서, 상기 4륜 구동 여부를 확인하는 단계에서는, 차량의 2륜 또는 4륜 설정 장치의 위치를 판정할 수 있다.
여기서, 상기 4륜 구동 금지를 설정하는 단계에서는, 4륜 구동 금지를 표시하는 값을 플래그나 카운터 또는 레지스터에 기입할 수 있다.
여기서, 상기 4륜 구동 금지를 설정하는 단계에서는, 4륜 구동 동작 경로에 대한 차단 스위치를 조작할 수 있다.
상술한 구성에 따른 본 발명의 구동륜 제어 방법을 실시하면, 타이어 공기압 이상에 따른 구동 시스템 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또는, 본 발명은 차량의 안전성 제고를 통해 상품성을 높일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동륜 제어 방법을 도시한 흐름도.
도 2는 도 1에 도시한 구동륜 제어 방법을 수행할 수 있는, 4륜 구동 차량의 구동륜 제어 장치를 도시한 블럭 구성도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동륜 제어 방법을 도시한다.
도시한 구동륜 제어 방법은, 차량의 타이어 공기압을 모니터링하는 단계(S110); 보조 구동륜의 타이어의 공기압이 비정상이면(S120), 4륜 구동 여부를 확인하는 단계(S140); 4륜 구동 상태이면 4륜 구동 상태를 해제하는 단계(S160); 및 4륜 구동 상태가 아니면 4륜 구동 금지를 설정하는 단계(S170)를 포함할 수 있다.
도시한 구동륜 제어 방법은, 주행 중 4륜 구동 모드와 2륜 구동 모드를 변경할 수 있는 차량의 구동륜 제어 방법에 관한 것이며, 이러한 차량에서 주행 중 4륜 구동 모드와 2륜 구동 모드 간의 전환은 운전자의 지시나 제어 장치의 상황 판단에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 4륜 구동 모드는 차량의 2개의 구동축(전륜 구동축, 후륜 구동축) 모두에 구동력이 인가되는 모드이며, 2륜 구동 모드는 차량의 하나의 구동축에 구동력이 인가되는 모드이다.
상기 4륜 구동 모드 및 2륜 구동 모드에서 모두 구동력이 인가되는 구동축을 메인 구동축(상시 구동축), 다른 구동축을 보조 구동축(비 상시 구동축) 이라 칭하며, 각 구동축에 연결된 바퀴도 동일한 규칙으로, 메인 구동륜(상시 구동륜), 보조 구동륜(비 상시 구동륜) 이라 칭하겠다.
상기 S110 단계에서는, 차량의 모든 주행 타이어에 대한 공기압을 측정한 값을 확인하는데, 본 발명의 사상을 적용하는데 있어서는 보조 구동륜의 타이어의 공기압 측정 값만이 사용될 수 있다.
상기 S110 단계 및 S120 단계는, 각 타이어에 설치된 TPMS 장치에서 측정된 값을 전달받는 방식으로 수행될 수 있다.
상기 S120 단계는 상기 공기압 측정 값이 소정의 기준치에 미달하는 것을 판정하는 방식 및/또는 이전 측정 시점의 공기압 측정 값과 현 측정 시점의 공기압 측정 값의 차이가 소정 기준을 넘는가를 판정하는 방식으로 수행될 수 있다.
상기 S140 단계는, 이전 4륜 구동 설정 동작시의 세팅값을 리딩하거나, 직접 2륜/4륜 설정 장치의 위치를 판단하는 방식으로 수행될 수 있다. 후자의 경우가 안전성이 강화된다.
상기 S160 단계는, 2륜/4륜 설정 장치에 대하여 2륜 설정 명령을 전송하는 방식으로 수행될 수 있다.
상기 S170 단계는, 4륜 구동 금지를 표시하는 값을 플래그나 카운터, 레지스터에 기입하는 방식으로 수행되거나, 하드웨어적으로 4륜 구동 동작 경로에 대한 차단 스위치를 on/off 조작하는 방식으로 수행될 수 있다.
상기 차단 스위치가 설치되는 4륜 구동 동작 경로는, 제어 장치가 보조 구동축에 구동력을 인가하는 것을 단속하는 기계적 장치를 동작시키는 구동 장치를 on/off 시키는 신호를 전달하는 경로이거나, 상기 구동 장치에 대한 전력 공급 경로일 수 있다.
TPMS를 통해 현재 비 상시 구동륜의 타이어 공기압 저하가 감지되면 자동으로 4WD가 작동하지 않도록 함으로써 차량 구동 성능 저하나 후속 고장이 발생하지 않도록 하였다.
도 2는 도 1에 도시한 구동륜 제어 방법을 수행할 수 있는, 4륜 구동 차량의 구동륜 제어 장치(50)를 포함하는 제어 시스템의 블럭 구성도이다. 도시한 구동륜 제어 장치는 4륜 구동시 토크 분배를 제어할 수 있다.
도시한 구동륜 제어 장치(50)를 포함하는 제어 시스템은, 차량이 시내를 주행하고 있는지 아닌지에 대한 정보를 제공하는 차량위치 판단부(51)와, 엔진토크를 감지하기 위한 엔진토크 센서(20)와, 전륜과 후륜의 휠속을 감지하기 위한 휠속 센서(30)와, 스로틀 밸브의 개도량을 감지하기 위한 스로틀개도 센서(40)와, 시내주행 모드이고 스트로틀 개도가 50% 이하이며 휠슬립이 허용치 보다 작은 경우에 2륜구동 모드로 제어하고, 시내주행 모드가 아니고 고속도로 주행 모드도 아닌 경우에 록(LOCK) 모드로 구동력을 분배하도록 제어하고, 고속도로주행 모드인 경우나 시내주행모드에서 스트로틀 개도가 50% 보다 큰 경우나 시내주행 모드에서 스트로틀 개도가 50% 이하이지만 휠슬립이 허용치 이상인 경우에 자동(AUTO) 모드로 구동력을 분배하도록 제어하는 구동륜 제어 장치(50)와, 상기한 구동륜 제어 장치(50)로부터 입력되는 제어신호에 따라 전륜과 후륜의 구동력을 분배하여 전달하는 액츄에이터(60)를 포함할 수 있다. 상기 차량위치 판단부(51)는 GPS 수신 장치를 구비할 수 있다.
예컨대, 상기 구동륜 제어 장치(50)의 전후륜 구동력 분배 결정부(52)는, 시내에서 급가속하지 않으면서 휠슬립도 크지 않게 운행되는 차량에 적합하도록, 상기 액츄에이터(60)를 2륜 구동(2WD) 모드로 제어하고, 4륜 구동 모드 중에서 전륜과 후륜의 토크를 동일하게 분배를 하는 록(LOCK) 모드로서 구동력을 분배하도록 제어할 수 있다.
또는, 상기 구동륜 제어 장치(50)의 전후륜 구동력 분배 결정부(52)는, 4륜구동 모드 중에서 전륜과 후륜의 토크를 상황에 따라 자동으로 분배를 하는 동적(DYNAMIC) 모드로서 구동력을 분배하도록 상기 액츄에이터(60)를 제어할 수 있다.
또는, 상기 구동륜 제어 장치(50)의 전후륜 구동력 분배 결정부(52)는, 4륜구동 모드 및 2륜 구동 모드를 차량 및/또는 도로 상황에 따라 자동으로 전환하는 오토(AUTO) 모드로서 구동력을 분배하도록 상기 액츄에이터(60)를 제어할 수 있다.
상기 구동륜 제어 장치(50)는, 본 발명의 사상에 따른 도 1의 흐름도의 구동륜 제어 방법을 수행할 수 있다.
상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
20 : 엔진 토크 센서
30 : 휠속 센서
50 : 구동륜 제어 장치
60 : 액츄에이터

Claims (6)

  1. (a) 차량위치 판단부가 차량이 시내를 주행하고 있는지 아닌지에 대한 정보를 제공하는 단계;
    (b) 휠속 센서가 전륜과 후륜의 휠속을 통해 휠슬립을 감지하는 단계;
    (c) 스로틀개도 센서가 스로틀 밸브의 개도량을 감지하는 단계;
    (d) 구동륜 제어 장치에서, 상기 차량이 시내주행 모드이고 상기 스로틀 개도가 50% 이하이며 상기 휠슬립이 허용치 보다 작은 경우에 2륜구동 모드로 제어하는 단계; 및
    (e) 액추에이터가 상기 2륜구동 모드로의 제어에 따라 전륜과 후륜의 구동력을 분배하여 전달하는 단계;
    를 포함하는 구동륜 제어 방법
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 구동륜 제어 장치는, 상기 차량이 시내주행 모드가 아니고 고속도로 주행 모드도 아닌 경우에 록(LOCK) 모드로 구동력을 분배하도록 제어하는, 구동륜 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 구동륜 제어 장치는, 상기 차량이 고속도로주행 모드인 경우에 자동(AUTO) 모드로 구동력을 분배하도록 제어하는, 구동륜 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 구동륜 제어 장치는, 상기 차량이 시내주행 모드에서 상기 스로틀 개도가 50% 보다 큰 경우에 자동(AUTO) 모드로 구동력을 분배하도록 제어하는, 구동륜 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 구동륜 제어 장치는, 상기 차량이 시내주행 모드에서 스로틀 개도가 50% 이하이지만 휠슬립이 허용치 이상인 경우에 자동(AUTO) 모드로 구동력을 분배하도록 제어하는, 구동륜 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 구동륜 제어 장치는, 보조 구동륜의 타이어의 공기압이 비정상이고 4륜 구동 상태이면 4륜 구동 상태를 해제하도록 제어하고, 4륜 구동 상태가 아니면 보조 구동축에 구동력을 인가하는 것을 단속하는 기계적 장치를 동작시키는 구동 장치를 온(On) 또는 오프(Off) 시키는 신호를 전달하도록 제어하는, 구동륜 제어 방법.
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