KR20010027029A

KR20010027029A - An error warning system of the power/train of the vehicle

Info

Publication number: KR20010027029A
Application number: KR1019990038588A
Authority: KR
Inventors: 박동석
Original assignee: 이계안; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2001-04-06

Abstract

PURPOSE: A system and method is provided to improve vehicle durability and reduce noise and vibration by sensing in real-time the alignment angle of the power train system and alarming a driver of an alignment angle abnormality. CONSTITUTION: A system comprises a first measuring unit(100) for measuring a first alignment angle(alpha) between a transmission(10) and a propeller shaft(20); a second measuring unit(60) for measuring a second alignment angle(beta) between a rear axle(20) and the propeller shaft; an electronic control unit(50) for receiving output signals from first and second measuring units and controlling an alarm unit(200) to alarm of abnormality of first and second alignment angles when first and second alignment angles are higher than a predetermined level; and the alarm unit for alarming of abnormality in accordance with the control signal from the electronic control unit.

Description

Alarm system and method of misalignment of vehicle powertrain {AN ERROR WARNING SYSTEM OF THE POWER / TRAIN OF THE VEHICLE}

이 발명은 상용차에 관한 것으로, 특히, 상용 자동차의 파워/트레인계의 정렬각의 이상을 감지하여 이를 알려주는 자동차 동력 전달계의 정렬각 이상 경고 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a commercial vehicle, and more particularly, to a system and method for warning the misalignment angle of the vehicle power transmission system for detecting the abnormality of the alignment angle of the power / train system of the commercial vehicle.

일반적으로 상용차는 후륜 구동 방식이며, 변속기와 리어/액슬 사이에 프로펠러 샤프트로 동력을 전달함으로써 자동차가 운행된다.In general, commercial vehicles are rear-wheel drive, and the vehicle is driven by transmitting power to the propeller shaft between the transmission and the rear / axle.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 기술에 관하여 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described with respect to the prior art.

도1은 일반적인 상용차의 동력 전달계의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of a power transmission system of a typical commercial vehicle.

도1에서와 같이, 종래의 동력 전달계는,As shown in Figure 1, the conventional power transmission system,

엔진의 동력을 전달받는 변속기(10)와,Transmission 10 receives the power of the engine,

뒷바퀴에 연결되는 리어/액슬(30),Rear / axle (30) connected to the rear wheel,

변속기(10)의 동력을 리어/액슬(30)로 전달하는 프로펠러 샤프트(20)를 포함한다.It includes a propeller shaft 20 for transmitting the power of the transmission 10 to the rear / axle (30).

이러한 구성을 가진 종래의 동력전달계의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional power train having such a configuration as follows.

먼저, 엔진에서 전달되는 동력은 변속기(10)로 전달되고, 변속기(10)는 프로펠러 샤프트(20)를 통해 리어 액슬(30)로 동력을 전달한다.First, power transmitted from the engine is transmitted to the transmission 10, and the transmission 10 transmits power to the rear axle 30 through the propeller shaft 20.

그러면, 리어 액슬(30)에 부착된 뒷바퀴가 회전함으로써 자동차가 운행된다.Then, the rear wheel attached to the rear axle 30 rotates to drive the car.

물론, 기어의 위치가 어느 위치인가에 따라서 전달되는 동력의 크기 및 방향이 달라진다.Of course, the magnitude and direction of the transmitted power vary depending on the position of the gear.

또한, 일반적으로 이와 같은 동력 전달계에서는 동력 전달시에 이상 소음이나 진동이 발생하지 않도록 정렬각을 설계하고 있다.In addition, in such a power transmission system, an alignment angle is designed so that abnormal noise or vibration does not occur during power transmission.

도1에서와 같이, 이론적인 프로펠러 샤프트와 변속기 사이의 정렬각(α)과 프로펠러 샤프트와 리어 액슬 사이의 정렬각(β)은 다음 수학식을 만족하는 것이 바람직하다.As shown in Fig. 1, the theoretical alignment angle? Between the propeller shaft and the transmission and the alignment angle? Between the propeller shaft and the rear axle preferably satisfy the following equation.

여기서, + 와 -는 각 플랜지(flange)의 기울어진 방향에 따라 결정되며 이에 대한 예를 도2에 도시하였다.Here, + and-are determined according to the inclined direction of each flange, and an example thereof is shown in FIG.

그러나, 실제의 운행에 있어서는 허용하중 이상의 과적 또는 구동계 정렬각 변동으로 인해 다수의 상용차 구동계에서 이상 떨림 및 기어 표면에 피팅(pitting)현상이 발생되는 것으로 나타났다.However, in actual driving, abnormal vibration and pitting on the gear surface have been observed in many commercial vehicle drive systems due to overload or change in drive system alignment angle.

본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 불편한 점을 해결하기 위한 것으로, 프로펠러 샤프트 및 리어 액슬의 정렬각을 감지하여 이상 발생시에 경고를 함으로써 과적 방지 및 내구성을 향상하는 자동차 동력 전달계의 정렬각 이상 경고 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The technical problem of the present invention is to solve such a conventional inconvenience, by detecting the alignment angle of the propeller shaft and the rear axle to warn when an error occurs over alignment angle warning system of the automotive power transmission system to improve overload prevention and durability And a method.

도2는 각 플랜지(flange)의 기울어진 방향에 따라 결정되는 부호의 예를 나타낸 도면이다.Fig. 2 is a diagram showing an example of a sign determined according to the inclined direction of each flange.

도3은 이 발명의 실시예에 따른 자동차 동력 전달계의 정렬각 이상 경고 시스템의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a warning system of misalignment angles of the vehicle power transmission system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 자동차 동력 전달계의 정렬각 이상 경고 시스템은,In order to achieve the above technical problem, a warning system for misalignment of an automotive power transmission system according to a feature of the present invention,

자동차의 변속기의 동력을 프로펠러 샤프트를 통해 리어 액슬로 전달하는 동력 전달계의 정렬각 이상을 경고하는 시스템에 있어서,In the system for warning the abnormal alignment angle of the power transmission system for transmitting the power of the transmission of the vehicle to the rear axle through the propeller shaft,

상기 변속기와 상기 프로펠러 샤프트 사이의 제1 정렬각을 측정하기 위한 제1 측정부;A first measuring unit for measuring a first alignment angle between the transmission and the propeller shaft;

상기 리어 액슬과 상기 프로펠러 샤프트 사이의 제2 정렬각을 측정하기 위한 제2 측정부;A second measuring unit for measuring a second alignment angle between the rear axle and the propeller shaft;

상기 제1, 제2 측정부의 출력신호를 수신하여 상기 제1, 제2 정렬각이 일정기준이상일 때 이를 경고하도록 제어하는 전자제어유닛;An electronic control unit which receives an output signal of the first and second measurement units and controls to warn when the first and second alignment angles are equal to or greater than a predetermined standard;

상기 전자제어유닛의 제어신호에 따라 경고를 하는 경고장치를 포함한다.It includes a warning device for warning in accordance with the control signal of the electronic control unit.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 자동차 동력 전달계의 정렬각 이상 경고 방법은,According to another aspect of the present invention for achieving the technical problem is a warning method of misalignment of the automotive power transmission system,

프로펠러 샤프트와 변속기 사이의 제1 정렬각을 계산하는 단계;Calculating a first alignment angle between the propeller shaft and the transmission;

리어 액슬의 경사각도를 측정하고, 상기 경사각도와 상기 제1 정렬각으로부터 상기 프로펠러 샤프트와 상기 리어 액슬 사이의 제2 정렬각을 계산하는 단계Measuring the inclination angle of the rear axle and calculating a second alignment angle between the propeller shaft and the rear axle from the inclination angle and the first alignment angle

상기 제1 정렬각 및 제2 정렬각이 일정조건의 다음식을 만족하는지 체크하는 단계;.Checking whether the first alignment angle and the second alignment angle satisfy a following expression of a predetermined condition;

상기 식을 일정시간 만족하면, 경고를 하는 단계를 포함한다.If the formula is satisfied for a certain time, it comprises the step of warning.

그러면, 본 발명을 이 분야의 통상의 지식을 지닌자가 용이하게 실시할 수 있도록 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조로 하여 상세하게 설명하기로 한다.Then, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that the present invention can be easily implemented by those skilled in the art.

도3에서와 같이, 이 발명의 실시예에 따른 자동차 동력 전달계의 정렬각 이상 경고 시스템은,As shown in Figure 3, the alignment angle abnormality warning system of the automotive power transmission system according to an embodiment of the present invention,

상용차의 변속기의 동력을 프로펠러 샤프트를 통해 리어 액슬로 전달하는 자동차 동력 전달계의 정렬각 이상을 경고하는 시스템에 있어서,In the system for warning the abnormal alignment angle of the vehicle power transmission system for transmitting the power of the transmission of the commercial vehicle to the rear axle through the propeller shaft,

상기 변속기(10)와 상기 프로펠러 샤프트(20) 사이의 제1 정렬각(α)을 측정하기 위한 제1 측정부(100);A first measuring unit (100) for measuring a first alignment angle (α) between the transmission (10) and the propeller shaft (20);

경사시 수면고도 변화에 의해 상기 리어 액슬(30)과 상기 프로펠러 샤프트(20) 사이의 제2 정렬각(β)을 측정하기 위한 제2 측정부(60);A second measuring unit (60) for measuring a second alignment angle (β) between the rear axle (30) and the propeller shaft (20) by changing the elevation of the water surface during the inclination;

상기 제1, 제2 측정부(100, 60)의 출력신호를 수신하여 상기 제1, 제2 정렬각(α, β)이 일정기준이상일 때 이를 경고하도록 제어하는 전자제어유닛(ECU, 50);An electronic control unit (ECU) 50 which receives the output signals of the first and second measuring units 100 and 60 and warns when the first and second alignment angles α and β are above a predetermined standard. ;

상기 전자제어유닛(50)의 제어신호에 따라 경고를 하는 경고장치(200)를 포함한다.Warning device 200 for warning in accordance with the control signal of the electronic control unit 50.

상기한 경고장치(200)는,The warning device 200,

상기 제어신호가 하이이면, 온되는 릴레이 스위치(70)와;A relay switch 70 that is turned on when the control signal is high;

상기 릴레이 스위치(70)가 온되면, 빛을 내는 전구(80)를 포함한다.When the relay switch 70 is turned on, it includes a light bulb 80 that emits light.

상기 제1 측정부(100)는 상기 프로펠러 샤프트(20)에 원형으로 부착되어 빛을 반사하는 반사체 밴드(21);The first measuring part 100 includes a reflector band 21 attached to the propeller shaft 20 in a circular shape to reflect light;

상기 반사체 밴드(21)의 빛 반사속도에 의해 거리를 측정하고, 이에 따라 변속기와의 각에 대한 전압신호를 출력하는 광센서(40)를 포함한다.It includes a light sensor 40 for measuring the distance by the light reflection speed of the reflector band 21, and thus outputs a voltage signal for the angle with the transmission.

그러면, 이와 같은 구성을 가진 상용차 파워/트레인계의 이상 경고 시스템의 동작을 설명하기로 한다.Next, the operation of the fault warning system of the commercial vehicle power / train system having such a configuration will be described.

먼저, 사용자에 의해 전원이 인가되고, 자동차의 운행이 시작되면, 이 발명의 실시예에 따른 상용차 파워/트레인계의 이상 경고 시스템의 동작이 시작된다.First, when the power is applied by the user and the driving of the vehicle starts, the operation of the abnormality warning system of the commercial vehicle power / train system according to the embodiment of the present invention is started.

동작이 시작되면, 변속기(10)의 동력을 프로펠러 샤프트(20)를 통해 리어 액슬(30)로 전달됨으로써 자동차가 운행된다.When the operation is started, the vehicle is driven by transmitting the power of the transmission 10 to the rear axle 30 through the propeller shaft 20.

그러면, 광센서(40)는 빛을 송신하여 프로펠러 샤프트(21)에 부착된 반사체 밴드(21)에서 반사되는 빛을 수신함으로써 변속기(10)와 프로펠러 샤프트(20) 사이의 정렬각(α)을 측정하여 전자제어유닛(50)으로 출력한다.Then, the optical sensor 40 transmits light to receive the light reflected from the reflector band 21 attached to the propeller shaft 21 to adjust the alignment angle α between the transmission 10 and the propeller shaft 20. It measures and outputs it to the electronic control unit 50.

한편, 측정부(60)는 가변저항등으로 경사시 수면고도 변화에 의해 리어 액슬(30)과 프로펠러 샤프트(20) 사이의 정렬각(β)을 측정하여 전자제어유닛(50)으로 출력한다.On the other hand, the measurement unit 60 measures the alignment angle β between the rear axle 30 and the propeller shaft 20 by varying the surface elevation during inclination with a variable resistor or the like and outputs it to the electronic control unit 50.

그러면, 전자제어유닛(50)은 상기 측정부(100, 60)의 출력신호를 수신하여 상기 제1, 제2 정렬각(α, β)이 수학식1을 만족하는지 판단한다.Then, the electronic control unit 50 receives the output signals of the measuring units 100 and 60 and determines whether the first and second alignment angles α and β satisfy Equation 1.

이것은 정렬각이 올바른지를 판단하는 것으로서 이 기준을 벗어나면, 파워 트레인계에 소음 또는 진동이 발생될 수 있다.This is to determine whether the alignment angle is correct. If it is outside this standard, noise or vibration may be generated in the power train system.

만약, 정렬각이 수학식 1을 만족하지 않으면, 전자제어유닛(ECU, 50)은 이를 운전자에게 알리기 위하여 제어신호를 출력한다.If the alignment angle does not satisfy the equation 1, the electronic control unit ECU 50 outputs a control signal to inform the driver of this.

그러면, 경고부(200)의 릴레이 스위치(70)가 온되고, 전구(80)에 불이 들어와 운전자는 정렬각에 이상이 생겼음을 알 수가 있다.Then, the relay switch 70 of the warning unit 200 is turned on, and the light bulb 80 lights up, and the driver can know that the alignment angle is abnormal.

따라서, 운전자는 이에 따라 짐을 적게 싣거나, 정비업소에 가서 정비를 할 수 있으므로, 자동차의 내구성을 강화할 수 있다.Accordingly, the driver can thereby carry less luggage or go to a maintenance shop for maintenance, thereby enhancing the durability of the vehicle.

상기한 과정에서 전구(80)는 발광다이오드 등의 등가물로 대체가 가능하고, 이외에도 본 발명의 실시예에는 다양한 변형예가 존재 가능하다.In the above process, the light bulb 80 may be replaced with an equivalent of a light emitting diode, and the like, and various modifications may be present in the embodiment of the present invention.

이상에서와 같이, 이 발명의 실시예에서, 파워 트레인계의 정렬각을 실시간으로 감지하여 이상 발생시에 이를 즉시 운전자에게 알려줌으로써, 이에 대한 대처를 할 수 있게 하므로 자동차의 내구성을 증가시키고, 소음 및 진동을 줄일 수 있는 자동차 동력 전달계의 정렬각 이상 경고 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, by detecting the alignment angle of the power train system in real time and informs the driver immediately when an abnormality occurs, it is possible to cope with it, thereby increasing the durability of the car, noise and It is possible to provide an alarm system and method for misalignment of an automotive power transmission system that can reduce vibration.

Claims

In a system that warns of an abnormality in a power train system that transmits power of a commercial vehicle transmission to a rear axle through a propeller shaft,

A first measuring unit for measuring a first alignment angle between the transmission and the propeller shaft;

A second measuring unit for measuring a second alignment angle between the rear axle and the propeller shaft;

An electronic control unit which receives an output signal of the first and second measurement units and outputs a control signal when the first and second alignment angles are equal to or greater than a predetermined reference;

An abnormality warning system for a commercial vehicle power / train system including a warning unit operating according to a control signal of the electronic control unit.

The method of claim 1,

The above warning part,

A relay switch turned on when the control signal is high;

An abnormality warning system for a commercial vehicle power / train system including a light emitting unit that emits light when the relay switch is turned on.

The method of claim 1,

The first measuring unit is attached to the propeller shaft in a circular shape reflecting the light band;

And an optical sensor for measuring a distance based on a light reflection speed of the reflector band and outputting a voltage signal corresponding to an angle with a transmission.

The method of claim 1,

The second measuring unit,

And a variable resistor for outputting a value for an angle between the rear axle and the propeller shaft due to a change in the elevation of the water surface during inclination.

Calculating a first alignment angle α between the propeller shaft and the transmission;

Measuring an inclination angle of the rear axle and calculating a second alignment angle β between the propeller shaft and the rear axle from the inclination angle and the first alignment angle;

Checking whether the first alignment angle and the second alignment angle satisfy a following expression of a predetermined condition;

If the above formula is satisfied for a certain time, warning of the vehicle dynamometer comprising the step of warning.