KR20040048979A

KR20040048979A - 벨트 장력을 자동적으로 제어할 수 있는 벨트 구동 시스템

Info

Publication number: KR20040048979A
Application number: KR10-2004-7005947A
Authority: KR
Inventors: 서크알렉산더; 엘리임티아쯔
Original assignee: 더 게이츠 코포레이션
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-06-10
Also published as: EP1564440A3; ES2307105T3; WO2003036133A2; ATE400749T1; PL372811A1; CN1633566A; DE60236037D1; CA2462800A1; EP1881232B1; ATE464493T1; EP1881232A3; JP4251985B2; EP1438521A2; ATE370355T1; WO2003036133A3; JP2005507064A; EP1881232A2; EP1438521B1; WO2003036133B1; CA2462800C

Abstract

본 발명은 벨트 장력을 자동적으로 제어하기 위한 벨트 구동 시스템을 포함한다. 본 시스템은 제어 모듈로 제어되는 엑츄에이터를 구비한다. 엑츄에이터는 피벗식 풀리 상에서 작동한다. 벨트가 여러 가지 보조물을 구동시키는 기타 풀리와 마찬가지로 상기 피벗식 풀리 둘레에 감겨있다. 본 시스템 내의 일련의 센서가 벨트 장력을 포함하는 벨트 상태를 검출한다. 센서 신호는 제어 모듈에 전송된다. 제어 모듈은 신호를 처리하고, 피벗식 풀리를 이동시키도록 엑츄에이터에게 지시하여, 벨트 장력을 증가시키거나 감소시킨다. 센서로부터 제어 모듈로의 피이드백 루프는 벨트 장력을 초당 수회로 연속적으로 모니터 및 조정시킨다. 본 시스템은 제어 모듈 메모리에 저장된 명령과 센서 신호를 비교하여 벨트 노이즈를 방지하도록 시스템 상태를 예측하므로서 벨트 장력을 능동적으로 제어할 수 있다.

Description

벨트 장력을 자동적으로 제어할 수 있는 벨트 구동 시스템{BELT DRIVE SYSTEM WITH AUTOMATIC BELT TENSION CONTROL}

자동차 등에 사용되는 대부분의 엔진은 차량의 적정 동작을 위해 필요한 다수의 벨트 피동 보조 시스템을 구비한다. 이러한 보조 시스템으로는 교류발전기, 공기 조화 압축기 및 파워 스티어링 펌프가 있다.

보조 시스템은 엔진의 전방면에 장착되는 것이 일반적이다. 각각의 보조 시스템은 여러 가지 형태의 벨트 구동부로부터 동력을 전달받기 위하여 샤프트 상에 장착된 풀리를 구비한다. 초기 시스템에 있어서, 각각의 보조 시스템은 보조 시스템과 크랭크샤프트 사이에서 이동하는 개별 벨트에 의하여 피동된다. 벨트 기술의 발전에 따라, 단일 서펜틴(serpentine) 벨트가 개발되었으며, 현재 그 적용예가 매우 넓다. 보조 시스템은 여러 가지 보조 부품 중에서 루트가 결정된 단일의 서펜틴 벨트에 의하여 피동된다. 서펜틴 벨트는 엔진 크랭크샤프트에 의하여 피동된다.

서펜틴 벨트가 모든 보조물에 대한 루트가 결정되어 있어야 하기 때문에, 그서펜틴 벨트는 종래 벨트보다 긴 것이 일반적이다. 그 벨트를 적절히 작동시키기 위하여, 벨트는 예비 결정된 장력으로 설치된다. 서펜틴 벨트가 작동할 때, 그 벨트는 약간 신장할 수 있다. 이것은 벨트 장력을 감소시키는 결과를 낳아, 벨트가 미끄러지게 될 수도 있다. 따라서, 벨트가 작동 중에 신장할 때, 적정 벨트 장력을 유지하기 위하여 벨트 텐셔너(tensioner)가 사용된다. 벨트 장력은 텐셔너의 사용을 통해서 뿐만 아니라 풀리의 이동에 의해서 제어될 수 있다.

사용자가 보조 시스템의 작동 중에 벨트 장력을 조정할 수 있는 제어 시스템이 공지되어 있다. 이러한 제어 시스템은 구동 휠 위치를 조정하기 위하여 실린더 또는 다른 기계적 장치를 사용하는 것이 일반적이다. 제어 시스템은 또한 벨트 속도에 응답하여 벨트 장력을 조정할 수도 있다.

당업계의 대표적인 것이 Denso의 일본 공고 제2001-059555호에 개시되어 있는바, 이 공고에 개시된 벨트 트랜스미션 시스템은 제1 및 제2 타코미터로부터 획득된 검출값으로 슬립 인자(slip factor)를 계산하여 벨트의 슬립을 제어하는 것으로, 상기 제1 타코미터는 엔진 속도를 검출하고 제2 타코미터는 보조 모듈 속도를 검출한다.

또한, 당업계의 대표적인 것이 Merten 등에게 허여된 미국 특허 제5,641,058호(1997)에 개시되어 있는바, 상기 특허는 구동 휠과 리턴 휠의 작동에 의하여 무단 벨트의 자동 모니터링 및 조정을 위한 압력 및 변위 센서를 채용하고 있다.

상기 종래 기술은 낮은 장력이 요구되는 경우 벨트 장력을 낮게 설정하므로서 벨트 수명을 연장시키고 벨트 슬립과 관련 노이즈를 방지하기 위하여 과도 상태동안 필요한 때 장력을 즉각적이고 일시적으로 증가시키는 동안 벨트 슬립을 감소시키기 위하여 벨트 장력을 능동적으로 제어할 수 없다.

벨트 작동 조건을 검출하기 위한 센서를 갖는 벨트 장력 제어 시스템이 요구된다. 또한 엑츄에이터를 능동적으로 제어하기 위하여 벨트 작동 상태 신호를 이용하기 위한 제어 모듈을 갖는 벨트 장력 제어 시스템이 요구된다. 또한, 벨트 장력을 능동적으로 제어하므로서 벨트 수명을 증가시키기 위한 벨트 장력 제어 시스템이 요구된다. 또한, 벨트 슬립 및 노이즈 사고를 미연에 방지할 수 있는 벨트 장력 제어 시스템이 요구된다. 본 발명은 전술한 요구를 충족시킨다.

본 발명은 벨트 구동 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면 자동 벨트 장력 제어부를 갖는 엔진의 벨트 구동 시스템에 관한 것이다.

본원에 원용되고 또 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 양호한 실시예를 도시하는 것으로, 그 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명의 시스템의 개략도이다.

도 2는 폐루프 제어 체계를 도시하는 다이어그램이다.

도 3은 본 발명의 시스템을 위한 제어 알고리즘 다이어그램이다.

본 발명의 주목적은 벨트 장력을 조절하기 위하여 엑츄에이터가 피벗식 풀리를 이동시키기 위한 제어 모듈에 의하여 제어되는 벨트 장력 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 태양은 벨트 작동 상태를 검출하기 위한 센서를 갖는 벨트 장력 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 태양은 엑츄에이터를 능동적으로 제어하기 위하여 벨트 작동 상태 신호를 시용하기 위한 제어 모듈을 구비하는 벨트 장력 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 태양은 벨트 장력을 능동적으로 제어하므로써 벨트 수명을 연장시키는 벨트 장력 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 태양은 벨트 슬립 및 노이즈 사고를 미연에 방지할 수 있는 벨트 장력 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 태양은 하기의 설명과 첨부 도면에 의해 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 시스템의 개략도이다. 본 시스템은 전방 단부 보조 구동 시스템에서 벨트 슬립을 미연에 방지하여, 시스템 노이즈를 감소시키고 또한 벨트 수명을 증가시킨다. 벨트의 슬립 정도는 주로 부하 및 벨트 장력에 의존한다. 또한 벨트 및 풀리 상의 표면 마찰 계수가 일정 역할을 담당한다. 벨트 슬립은 작동 동안 벨트에 의하여 발생되는 노이즈로 매우 용이하게 식별된다. 또한 벨트 슬립은 노이즈가 없더라도 벨트와 풀리 간의 마찰을 통해 벨트 온도가 증가하기 때문에, 영구적인 벨트 손상을 초래한다. 마찰은 벨트 수명을 연장시키는데 유해한 레벨로 벨트 온도를 증가시킨다. 벨트 슬립은 시스템 상태가 급격히 변화할 때, 예를 들면 엔진 가속 및 감속 시의 과도 상태 동안 가장 빈번하게 발생한다. 이러한 슬립 발생을 방지하기 위하여, 본 발명에 의하면 벨트 장력을 포함하는 벨트 작동 상태가 검출, 분석 및 신속히 조정되어 벨트 슬립 상태를 방지한다.

본 발명의 시스템은 무단 벨트 또는 구동 부재(6)에 의하여 피동되는 다수의 보조물을 포함한다. 벨트에 의하여 피동되는 보조물은 차량 엔진의 전면에 장착된다. 또한 보조물 및 벨트는 프레임에 장착되며, 벨트 및 보조물을 갖는 프레임은 엔진 표면에 완전한 유닛으로 장착된다.

보조물은 교류발전기(ALT)(2), 풀리(4), 아이들러(Idr)(8), 파워 스티어링 펌프(PS)(10), 에어 컨디셔너(AC)(12), 급수펌프(WP)(14) 및 크랭크샤프트 풀리(CRK)(16)를 포함하며, 각각의 보조물은 벨트와 결합되는 풀리를 갖는다. 크랭크샤프트 풀리는 벨트를 방향 D로 구동시켜, 보조물을 구동시킨다. 풀리 및 벨트는 v-벨트, 다중 리브 또는 치형부를 포함하는 당업계에 공지된 프로파일을 가질수 있다.

교류발전기(2)는 피벗(30)에서 엔진 표면 또는 베이스(비도시)에 피벗식으로 장착되어 있는 프레임을 포함한다. 또한 교류발전기(2)는 엑츄에이터(20)에 의하여 한 단부에 결합된 아암(38)을 구비한다. 교류발전기 및 풀리는 엑츄에이터(20)의 운동에 이하여 피벗(30)을 중심으로 선회 이동된다. 교류발전기(2)의 선회 이동에 의해서 벨트 장력이 조정된다.

제어 모듈(18)은 센서(22, 46, 48, 58)로부터 수신된 센서 신호를 수신 및 처리할 수 있는 컴퓨터 프로세서를 구비한다. 또한, 상기 제어 모듈은 엑츄에이터(20)의 이동 및 상대 위치를 제어하기 위한 제어 신호를 발생 및 전송한다. 센서(22)는 교류발전기 아암(38) 상에서 작동하는 벨트 장력에 의하여 야기된 부하를 검출하기 위한 로드 셀이다. 센서(48)는 엑츄에이터(20)의 변위를 검출한다. 센서(58)는 엔진 속도와 동일한 크랭크샤프트 풀리(16)의 회전 속도를 검출한다. 각각의 센서는 사용자의 요구에 따라 아날로그 또는 디지털 구성을 포함할 수 있다.

제어 모듈(18)은 각각 와이어(60, 63, 62, 64)에 의하여 센서(22, 46, 48, 58)에 연결되어 있다. 또한 제어 모듈은 와이어(61)에 의하여 엑츄에이터(20)에 전기적으로 연결되어 있다. 본 시스템은 전술한 것 이외에 센서를 구비할 수도 있다. 부가적인 센서는 주위 온도 및 벨트 얼라인먼트를 포함하는 벨트 상태를 조정하기 위하여 제어 모듈에 신호를 제공할 수 있다. 각각의 센서는 RF 트랜스미터를 구비하고, 제어 모듈은 RF 리시버를 구비하여, 센서와 제어 모듈 간의 와이어와 같은 물리적인 커넥터에 대한 필요성을 제거한다.

제어 신호는 제어 모듈(18)에 의하여 와이어(61)를 통해 엑츄에이터(20)로 전송된다. 엑츄에이터(20)는 전기 모터, 솔레노이드 또는 유압 실린더, 또는 제어 모듈로부터 제어 신호를 수신하면 아암(38)의 변위 또는 이동을 수행할 수 있는 당업계에 공지된 기구 형태를 포함할 수 있다.

제어 모듈(18)은 사용자가 작동 패러미터를 조정할 수 있도록 사용자에 의하여 프로그램 가능할 수 있다. 또한 제어 모듈은 회로 접속되어(hard-wired), 현장에서 사용자에 의하여 프로그램 불가능하게 될 수 있다. 어떠한 경우에도, 제어 모듈은 당업계에 공지된 수단에 의하여 일군의 명령이 초기에 로드될 수 있도록 초기에 프로그램 가능하여야 한다.

작동 중에, 벨트(6)는 도 1에 도시된 바와 같이 구동 시스템 풀리를 에워싼다. 센서(22, 46, 48, 58)는 벨트 구동 시스템 상의 예정된 위치에 설치된다. 센서(46)는 아이들러(8)에서 벨트 장력을 검출한다. 이것은 교류발전기에 대하여 벨트의 긴장측으로 불리운다. 센서(22)는 피벗(30)으로부터 아암(38) 상의 한 지점까지 연장하는 길이(L)를 갖는 모멘트 아암을 통해 교류발전기 풀리(4) 상에 작용하는 벨트 장력의 작용인 부하를 검출한다. 센서(48)는 엑츄에이터(20)의 상대 위치를 검출한다. 타코미터를 포함할 수도 있는 센서(58)는 크랭크샤프트의 회전속도를 검출한다.

도 2는 폐루프 제어 체계를 도시하는 다이어그램이다. 각각의 센서(22, 46, 48, 58)는 벨트의 부하, 장력, 변위 또는 속도에 비례한 신호를 제어 모듈(18)에전송한다. 각각의 센서로부터 제어 모듈에 의하여 수신된 신호는 검출 및 계산된 작동 패러미터 또는 제어 모듈 메모리에 저장된 패러미터, 특히 소정의 패러미터 기준치와 비교된다. 제어 모듈(18)은 신호 패러미터에 대한 저장된 기준 패러미터의 비교에 응답하여 제어 신호를 발생시킨다. 최종 제어 모듈 신호는 교류발전기 아암(38)을 피벗(30)을 중심으로 부분 회전시켜 교류 발전기의 풀리 위치를 가변시키도록 이동하는 엑츄에이터(20)에 전달된다. 엑츄에이터(2)의 이동은 벨트(6)의 장력을 증가시키기나 감소시킨다. 벨트나 엔진 작동 상태에서의 변화, 또는 벨트 장력에서의 증가나 감소는 각각의 센서(22, 46, 48, 58)에 의하여 감지되며, 상기 사이클을 반복시킨다. 이러한 폐루프 시스템은 측정된 벨트 장력에 응답하여 제어 모듈이 신속히 그리고 정밀하게 벨트 장력을 제어하게 한다. 이것에 의해서 작동 요구에 기초하여 벨트 장력의 조정을 실시간으로 행할 수 있다.

이것은 대부분의 작동 상태 경우에 벨트 장력을 공칭 레벨로 유지하지만, 과도 상태 동안 벨트 슬립 또는 노이즈가 발생하는 것을 방지하기 위하여 벨트 장력을 일시적으로 변경시켜 벨트 수명을 증가시켜 종래 기술에 비해 상당한 개선을 제공한다.

벨트 장력에서의 변화 크기는 그 시점에 우세한 작동 상태에 기초하여 조정 가능하다. 예를 들면, 어떤 경우에 벨트 장력을 100N만 증가시키는 것이 벨트 슬립 또는 벨트 슬립 노이즈가 발생하는 것을 방지하게 충분하지만, 몇몇 높은 과도 부하 상태에서 단지 200N 만큼 장력을 증가시키는 것이 필요할 수도 있다. 어느 경우에도, 제어 모듈은 센서 신호를 분석하고 또 아암(38)을 적정 위치에 설정하도록 엑츄에이터에 신호를 공급하므로써, 벨트 장력을 적절히 유지한다. 과도 상태가 지나가면, 엑츄에이터 위치, 즉 벨트 장력은 공칭 작동치로 다시 변경된다. 일반적으로, 상기 관도 상태는 엔진 가속/감속에 대응하며, 수초 정도의 지속기간을 갖는다.

과도 이벤트를 예측하고 또 정량화하는 작용을 수행하는 엔진 및 벨트 구동 시스템의 측정 가능한 특징들은 제어 모듈로 프로그램될 수 있다. 이것은 시스템에서의 각 지점에 기초하여 각각의 센서에 관한 상이한 부하를 포함할 수도 있다. 이러한 패러미터는 엔진 가속과 주위 온도를 포함할 수 있다. 벨트 및 엔진 패러미터가 변화하면, 이것은 센서에 의하여 측정 및 송신되고 또 제어 모듈 프로세서에 의하여 수신된다. 프로세서는 이러한 센서 신호를 처리하고, 벨트 슬립 또는 노이즈가 발생하는 사고가 일어나기 전에 벨트 장력을 증가시키거나 감소시키기 위하여 엑츄에이터를 작동시키도록 제어 신호를 보낸다.

예를 들면, 엔진 가속과 같은 과도 상태가 곧 다가올 것 같으면, 제어 모듈은 벨트 슬립이 발생하기 전에 벨트 장력을 유지하거나 증가시키기 위하여 엑츄에이터의 위치를 조정하도록 명령할 수도 있다. 예를 들면, 6000 RPM/sec의 엔진 가속의 경우에, 가속 지속기간이 약 1초이다. 도 3에서 제어 루프를 통해 하나의 완전한 사이클 동안 필요한 처리 시간은 약 10 내지 20 millisecond이다. 하나의 사이클은 시스템 상태를 감지하고, 적정 엑츄에이터 이동을 계산하며, 엑츄에이터를 이동시키고 변경된 시스템 상태를 측정하는데 필요한 시간을 포함한다. 당업자는 시스템이 벨트 슬립 및 벨트 장력을 제어하기에 충분한 초당 50 내지 100회의 조정율로 조작하는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 벨트 장력의 실시간 능동 제어, 즉 벨트 슬립 노이즈의 제어는 본 발명에 의하여 구현된다.

본 발명의 능동적인 제어 특징을 더욱 향상시키기 위하여, 제어 모듈은 차량의 중앙 처리 유닛(CPU)을 구성할 수 있다. 본 실시예에서, 차량의 CPU는 벨트 노이즈를 야기하는 것으로 예상되는 엔진 및 벨트 작동 상태를 분석하도록 프로그램된다. 상기 엔진 작동 상태는 엔진 속도, 엔진 가속, 엔진 온도 및 주위 온도와 같은 변수를 포함한다. 차량 CPU는 전술한 각각의 변수에 대한 신호와, 드로틀 위치, 트랜스미션 기어, 전기 부하, 여러 가지 보조 풀리의 회전 속도 등을 포함하는 그 밖의 다른 것을 부가하여 수신 및 처리한다. 본 시스템은 또한 벨트와 보조 풀리간의 차동 속도가 풀리 속도를 포함하는 선택된 변수 중 어느 하나의 예정된 값을 초과할 때 벨트 슬립을 방지하도록 작동할 수도 있다. 와이어(70)를 통해서 차량 CPU로부터 명령 신호를 수신하면, 제어 알고리즘이 이러한 이동을 요구하는 경우에 제어 모듈(18)은 엑츄에이터(20)를 이동시키도록 신호를 보내, 벨트 장력을 증가시키거나 감소시킨다. 이것은 센서 신호의 제어 모듈 분석과 동시에 발생할 수 있다. 차량 명령 신호는 상충하는 신호가 엑츄에이터에 전달되는 것을 방지하기 위하여 제어 모듈의 제어 신호와 일치된다. 본 실시예에서, 제어 모듈은 차량 CPU 내에 구성되는 것 대신에 전체 차량의 CPU 처리 및 메모리 용량의 작은 부분만을 필요로 하는 개별 부품을 구비하지 않을 수 있다.

또 다른 실시예에서, 제어 모듈은 와이어(70)를 통해서 차량 CPU로부터 전술한 유형의 복수 신호를 수신한다. 본 실시예에서, 제어 모듈은 제어 신호를 발생시키기 위하여 센서 신호와 함께 차량의 CPU 신호를 처리하도록 할당되어 있다. 제어 신호는 벨트 장력을 조정하기 위하여 엑츄에이터에 전송된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 본 시스템은 개루프 모드로 작동할 수도 있으며, 이에 의하면 제어 명령은 제어 모듈에 입력된다. 제어 명령은 미리 프로그램되거나, 이러한 명령이 외부 사용자에 의하여 입력될 수 있거나 차량 CPU와 같은 다른 소오스로부터 수신될 수 있다. 제어 명령은 엑츄에이터에 전송되는 제어 신호를 발생시키기 위하여 제어 명령을 처리한다. 개별 센서로부터 피이드백이 수신되지 않으며, 따라서 본 시스템은 엑츄에이터의 변경된 위치에 기초하여 평형 상태를 달성한다. 본 실시예에 의하면 사용자가 시스템 작동 패러미터와 무관하게 벨트 장력을 조정할 수 수 있다. 제어 모듈은 너무 이른 벨트 파괴를 야기하는 시스템에 대한 과도한 스트레스를 예방하기 위하여 메모리에 저장된 공지된 일군의 값과 제어 명령을 비교할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 시스템을 위한 제어 알고리즘 다이어그램이다. 알고리즘은 폐루프를 구비한다. 본 다이어그램에 사용된 변수는 슬립을 예방하는데 필요한. 교류발전기의 이론적 이완측 장력을 의미하는 Ts를 포함한다. 다른 변수가 본원에 규정되어 있다.

단계 1001에서, 제어 모듈에 대한 입력은 센서(22)로부터의 교류발전기 허브로드(hubload), 센서(22)로부터의 아이들러 허브로드, 및 센서(58)로부터의 엔진 속도를 포함한다. 이러한 측정된 패러미터는 교류발전기 토오크, 교류발전기 Tsm 및 교류발전기 Ttm을 계산하는데 사용된다. 허브로드는 벨트 장력에 의하여 풀리에 부과된 부하를 일컫는다.

방정식은 다음과 같다.

및,

여기에서,

Tsm= 측정된 데이터로부터 계산된 Alt 이완측 장력

Ttm= 측정된 데이터로부터 계산된 Alt 긴장측 장력

F_Idr= 아이들러에서 측정된 힘

H_Alt= 교류발전기 허브로드

L₁= 피벗에서 Alt 풀리 센터까지의 거리

L₂= Alt 풀리 센터에서 로드 셀까지의 거리

θ_Idr= 아이들러 풀리 외피

θ_Alt= 교류발전기 풀리 외피

R_Alt= 교류발전기 풀리의 피치 직경

T_Alt= 교류발전기 토오크

단계 1002에서, 제어 모듈은 단계 1001에서 계산된 교류발전기 Tsm 및 Ttm에 기초하여 교류발전기에 부하가 걸려있는 여부를 판단한다. 교류발전기 부하 측정치는 그 일부로서 차량의 작동에 의하여 교류발전기에 부과된 전기 부하를 포함한다.

교류발전기에 부하가 걸리면, 단계 1003에서 제어 모듈은 부하가 걸린 시스템의 경우 필요한 교류발전기 Ts 또는 이완측 장력을 계산한다. 이러한 경우에, 부하가 걸린 시스템은 특정 엔진 속도에서 부하가 걸린 파워 스티어링 펌프, 공기조화기, 급수 펌프 및 교류발전기를 포함한다. 단계 1007에서, 제어 모듈은 이 상태의 경우에 단계 1001로부터 얻은 교류발전기 Tsm이 단계 1003에서 계산된 교류 발전기 Ts 미만 여부를 판단한다. 그 결과가 '예' 이면, 제어 모듈은 신호를 보내 엑츄에이터(20)를 작동시켜 교류발전기 허브로드를 증가시킨다 (단계 1008 참조). 그 결과가 '아니오'이면, 제어 모듈은 신호를 보내 엑츄에이터(20)를 작동시켜 교류발전기 허브로드를 감소시킨다 (단계 1009 참조). 센서(22)는 엑츄에이터의 이동에 응답하여 단계 1010에서 엑츄에이터 위치 신호를 제공한다.

단계 1010에서 제어 모듈은 센서(48)로부터 신호를 수신하여, 엑츄에이터가 이송 한계중 어느 하나에 도달하였는가의 여부를 판단한다. 그 결과가 '예'이면, 과도한 벨트 신장 또는 파손을 나타내는 경고 신호가 발생될 수 있다 (단계 1011참조). 그 결과가 '아니오'이면, 상기 루프는 단계 1001에서 시작하여 반복한다. 벨트가 설치되고 적절히 장력 조정된 이후에 센서(48) 및 관련 이동 한계가 설정된다.

다시 단계 1002로 돌아가서, 교류발전기에 부하가 걸려 있지 않으면, 제어 모듈은 공기조화기에 부하가 걸려 있는지 판단한다 (단계 1004 참조). 이 경우에, 공기조화기 부하는 작동 중인 공기조화기 압축기를 일컫는 것이다.

공기조화기에 부하가 걸려 있으면, 단계 1005에서 제어 모듈은 부하가 걸린 시스템의 경우에 필요한 교류발전기 Ts를 계산한다. 이 경우에 부하가 걸린 시스템은 교류 발전기에 부하가 걸리지 않은 상태에서 특정 엔진 속에서 부하가 걸린 파워 스티어링 펌프, 공기조화기 및 급수 펌프를 구비한다. 단계 1007에서, 제어 모듈은 본 작동 조건의 경우 단계 1001로부터의 교류발전기 Tsm이 단계 1005에서 계산된 교류발전기 Ts보다 작은가를 판단한다. 그 결과가 '예'이면, 제어 모듈은 신호를 보내 교류발전기(20)를 작동시켜 교류발전기 허브로드를 증가시킨다 (단계 1008 참조). 그 결과가 '아니오'이면, 제어 모듈은 신호를 보내 교류 발전기(20)를 작동시켜 교류발전기 허브로드를 감소시킨다 (단계 1009 참조). 전술한 바와 같이, 단계 1010에서 제어 모듈이 신호를 수신하여 엑츄에이터가 이동 한계 중 어느 하나에 도달하였가의 여부를 판단한다. 그 결과가 '예'이면, 과도한 벨트 신장 또는 파손을 나타내는 경고 신호가 발생될 수 있다 (단계 1011 참조). 그 결과가 '아니오'이면, 상기 루프는 단계 1001에서 시작하여 반복한다.

단계 1004로 돌아가서, 공기조화기에 부하가 걸리면, 측정된 엔진 속도에서부하가 걸린 파워 스티어링 펌프 및 급수 펌프를 갖는 시스템의 경우 필요한 교류발전기 Ts를 계산한다 (단계 1006 참조). 단계 1007에서, 제어 모듈은 본 작동 조건의 경우 측정된 교류발전기 Tsm이 계산된 교류발전기 Ts보다 작은가를 판단한다. 그 결과가 '예'이면, 제어 모듈은 신호를 보내 교류발전기(20)를 작동시켜 교류발전기 허브로드를 증가시킨다 (단계 1008 참조). 그 결과가 '아니오'이면, 제어 모듈은 신호를 보내 교류 발전기(20)를 작동시켜 교류발전기 허브로드를 감소시킨다 (단계 1009 참조). 센서(22)는 엑츄에이터의 이동에 응답하여 단계 1010에서 엑츄에이터 위치 신호를 제공한다. 전술한 바와 같이, 단계 1010에서 제어 모듈이 신호를 수신하여 엑츄에이터가 이동 한계 중 어느 하나에 도달하였가의 여부를 판단한다. 그 결과가 '예'이면, 과도한 벨트 신장 또는 파손을 나타내는 경고 신호가 발생될 수 있다 (단계 1011 참조). 그 결과가 '아니오'이면, 상기 루프는 단계 1001에서 시작하여 반복한다.

본원에 기술된 시스템은 공기 압축기 또는 기계적인 연표 펌프를 포함하는 부가적인 벨트 피동 보조물을 포함할 수 있음을 당업자가 이해할 수 있다. 또한, 본 시스템은 다중 벨트 트레인을 포함할 수 있는바, 그 각각은 크랭크샤프트 풀리에 의하여 피동되며 피벗식 풀리 및 엑츄에이터를 각각 구비한다.

본원에서 본 발명의 일실시예를 기술하였지만, 본원에 기술된 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 부품의 구조 및 관계에서 수정이 가능함이 당업자에게 자명하다.

Claims

무단 구동 부재의 장력을 제어하기 위한 시스템에 있어서,

구동 부재 패러미터를 갖는 무단 구동 부재와;

상기 구동 부재 패러미터를 검출하며 또 센서 신호를 갖는 센서와;

상기 센서로부터 센서 신호를 수신하고, 상기 센서 신호를 처리하며 또 제어 신호를 발생시키기 위한 모듈과;

상기 제어 신호를 수신하는 가동형 부재

를 포함하며,

상기 가동형 부재가 이동하여 구동 부재의 장력을 조절하는 것인 장력 제어 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 모듈은 컴퓨터 프로세서를 갖는 제어 모듈을 구비하는 것인 장력 제어 시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 가동형 부재는 한 단부가 고정 베이스에 연결되고 다른 단부가 구동 부재에 회전 가능하게 결합된 구동 시스템 부재에 연결된 것인 장력 제어 시스템.
청구항 3에 있어서, 상기 센서 신호는 전기 신호를 포함하는 것인 장력 제어시스템.
청구항 3에 있어서, 상기 가동형 부재는 유압 엑츄에이터를 포함하는 것인 장력 제어 시스템.
청구항 5에 있어서, 상기 구동 시스템은 엔진용 보조 구동 시스템을 포함하는 것인 장력 제어 시스템.
청구항 6에 있어서, 상기 구동 부재 패러미터는 구동 부재의 장력을 포함하는 것인 장력 제어 시스템.
구동 부재를 조정하기 위한 방법에 있어서,

구동 부재 패러미터를 검출하는 단계와,

구동 부재 패러미터 센서 신호를 발생시키는 단계와,

상기 구동 부재 패러미터 센서 신호를 제어 모듈에 전송하는 단계와,

상기 센서 신호를 처리하는 단계와,

제어 모듈 신호를 발생시키는 단계와,

상기 제어 모듈 신호를 엑츄에이터에 전송하는 단계와,

상기 엑츄에이터를 여기시키는 단계와,

상기 구동 부재 패러미터를 조정하는 단계

를 포함하는 것인 구동 부재 조정 방법.
청구항 8에 있어서, 프로그램된 명령에 의해 상기 제어 모듈이 제어되는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 구동 부재 조정 방법.
구동 부재의 장력을 조정하기 위한 방법에 있어서,

센서를 이용하여 구동 부재 장력을 검출하는 단계와,

센서 신호를 발생시키는 단계와,

상기 센서 신호를 처리하는 단계와,

제어 신호를 발생시키는 단계와,

상기 제어 신호를 가동형 부재에 전송하는 단계와,

상기 가동형 부재를 이동시켜 구동 부재 장력을 조정하는 단계

를 포함하는 것인 장력 조정 방법.
청구항 10에 있어서, 복수개의 센서로부터 복수의 신호를 수신하는 단계와, 상기 제어 신호로 복수의 신호를 처리하여 제어 신호를 발생시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 장력 조정 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 가동형 부재를 전기적으로 이동시키는 단계를 포함하는 것인 장력 조정 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 가동형 부재를 유압식으로 이동시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 장력 조정 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 가동형 부재를 기계적으로 이동시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 장력 조정 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 센서 신호를 처리하기 위하여 프로그램된 명령을 메모리에 저장하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 장력 조정 방법.
청구항 11에 있어서, 차량 신호 발생기로부터 복수의 신호를 수신하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 장력 조정 방법.
구동 부재의 슬립(slip)을 방지하기 위한 방법에 있어서,

센서를 이용하여 구동 부재 장력을 검출하는 단계와,

센서 신호를 발생시키는 단계와,

상기 센서 신호를 처리하여 구동 부재 노이즈 상태를 식별하는 단계와,

제어 신호를 발생시키는 단계와,

상기 제어 신호를 가동형 부재에 전송하는 단계와,

상기 구동 부재의 슬립을 방지하기 위하여, 상기 가동형 부재를 이동시켜 구동 부재 장력을 조정하는 단계

를 포함하는 것인 슬립 방지 방법.
청구항 17에 있어서, 복수개의 센서로부터 복수의 신호를 수신하는 단계와, 상기 제어 신호로 복수의 신호를 처리하여 제어 신호를 발생시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 슬립 방지 방법.
청구항 18에 있어서, 상기 차량의 신호 발생기로부터 다수의 신호를 수신하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 슬립 방지 방법.
청구항 19에 있어서, 폐루프 모드로 작동하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 슬립 방지 방법.
무단 구동 부재를 조정하기 위한 방법에 있어서,

구동 부재의 장력을 검출하는 단계와,

엔진 패러미터를 검출하는 단계와,

상기 구동 부재 장력과 엔진 패러미터를 분석하는 단계와,

결과를 계산하는 단계와,

상기 결과에 따라 구동 부재 장력을 조정하는 단계

를 포함하는 것인 조정 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 결과를 계산하는 단계는 컴퓨터 프로세서를 이용하여 처리하는 단계를 포함하는 것인 조정 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 구동 부재 장력을 메모리에 저장된 패러미터와 비교하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 조정 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 엔진 패러미터를 메모리 소자에 저장된 패러미터와 비교하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 조정 방법.
청구항 21에 있어서, 감지 부재로부터 구동 부재 장력을 수신하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 조정 방법.
청구항 21에 있어서, 구동 부재 장력을 조정하기 위하여 구동 부재와 결합된 회전 부재를 회전시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 조정 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 구동 부재를 적어도 두 개의 풀리 둘레에 감는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 조정 방법.
청구항 21에 있어서, 벨트 슬립 노이즈를 방지하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 조정 방법.
구동 부재 슬립을 방지하기 위하여 무단 구동 부재를 조정하는 방법에 있어서,

구동 부재의 장력을 검출하는 단계와,

상기 구동 부재 장력과 시스템 모델을 분석하는 단계와,

결과를 계산하는 단계와,

상기 결과에 따라 구동 부재 장력을 조정하는 단계

를 포함하는 것인 조정 방법.
청구항 29에 있어서, 엔진 패러미터를 검출하는 단계와, 상기 구동 부재 장력으로 엔진 패러미터를 분석하여 결과를 계산하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 조정 방법.
청구항 30에 있어서, 벨트 슬립을 방지하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 조정 방법.
청구항 30에 있어서, 벨트 슬립 노이즈를 방지하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 조정 방법.
벨트 슬립을 방지하는 방법에 있어서,

벨트가 제1 보조물과 제2 보조물과 결합되어 있고 또 장력을 갖는, 구동부를 작동시키는 단계와,

제1 보조물 허브로드, 제2 보조물 허브로드 및 제2 보조물 회전 속도를 측정하는 단계와,

상기 제1 보조물 허브로드, 제2 보조물 허브로드 및 제2 보조물 회전 속도를 이용하여 제1 보조물 이완측 장력을 계산하는 단계와,

제1 보조물 부하 상태를 검출하는 단계와,

제1 보조물 부하 상태를 이용하여 제1 보조물 벨트 이완측 장력을 계산하는 단계와,

제1 보조물 부하 상태를 이용하여 계산된 제1 보조물 벨트 이완측 장력을 제1 보조물 허브로드, 제2 보조물 허브로드 및 제2 보조물 회전 속도를 이용하여 계산된 제1 보조물 벨트 이완측 장력과 비교하는 단계와,

벨트 장력을 조정하는 단계

를 포함하는 것인 벨트 슬립 방지 방법.
청구항 33에 있어서, 상기 벨트 장력을 메모리 소자에 저장된 패러미터와 비교하는 단계를 부가적으로 포함하는 벨트 슬립 방지 방법.
청구항 33에 있어서, 벨트 장력을 감지 부재로 검출하는 단계를 부가적으로포함하는 것인 벨트 슬립 방지 방법.
제33항에 있어서, 벨트 장력을 조정하기 위하여 벨트와 결합된 회전 부재를 이동시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 벨트 슬립 방지 방법.
청구항 33에 있어서, 상기 벨트를 적어도 두 개의 풀리 둘레에 감는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 벨트 슬립 방지 방법.
청구항 36에 있어서, 벨트 슬립을 방지하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 벨트 슬립 방지방법.
청구항 36에 있어서, 벨트 노이즈를 방지하는 단계를 부가적으로 포함하는 것인 벨트 슬립 방지방법.