KR20090062983A - 구동계 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동계 제어장치에 관한 것으로서, 특히 차량에 장착된 프로펠러 샤프트 사이의 각도를 능동적으로 제어하도록 하기 위한 장치에 관한 것으로, 운행중인 차량의 변속기(1)와 센터베어링(3)을 연결하는 제1프로펠러 샤프트(10)와, 상기 센터베이링과 리어액슬(2)을 연결하는 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도를 측정하는 측정부(100)와; 상기 측정부(100)의 각도 측정 정보에 따라 상방 또는 하방으로 전류를 발생시켜 상기 제1프로펠러 샤프트(10)를 상하로 이동시키는 구동부(200)와; 상기 제1프로펠러 샤프트(10)와 상기 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도가 최소화 되도록 상기 구동부(200)를 작동시켜 상기 제1프로펠러 샤프트(10)를 상하로 이동시키는 제어부(300)로 구성되어, 차량 운행중 파워트레인 및 차체 또는 후륜측의 상하방향 진동에 의해 프로펠러 샤프트의 자세가 바뀌면서 상기 프로펠러 샤프트 사이의 각이 변하게 되어 발생하게 되는 가진력에 의한 진동 소음을 개선시켜 운전성 및 상품성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

변속기, 리어액슬, 프로펠러 샤프트

Description

구동계 제어장치{Device for controlling drive part}

본 발명은 구동계 제어장치에 관한 것으로서, 특히 차량에 장착된 프로펠러 샤프트 사이의 각도를 능동적으로 제어하도록 하기 위한 구동계 제어장치에 관한 발명이다.

일반적으로 후륜구동 차량의 엔진 동력은 프로펠러 샤프트를 통해 후륜축으로 전달되는데, 그 구조는 변속기와 리어액슬과의 거리 및 위치를 고려하여 단축 또는 2단축으로 이루어진다.

도 1은 종래의 프로펠러 샤프트 구조에 관한 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 2단축으로 형성된 프로펠러 샤프트(10, 20)의 경우 이를 지지하기 위해 변속기(1)와 센터베어링(3)을 연결하는 제1프로펠러 샤프트(10), 그리고 상기 센터베어링(3)와 리어액슬(2)을 연결하는 제2프로펠러 샤프트(20)로 이루어진다.

이때, 프로펠러 샤프트(10, 20)는 변속기(1)와 리어액슬(2)을 지지하기 위해 제1프로펠러 샤프트(10) 후미에 센터베어링(3)과 센터베어링 서프트 브래킷(4)이 장착된다.

그러나 종래의 프로펠러 샤프트에 있어서, 서포트 브래킷의 길이에 의해 결정되는 제1프로펠러 샤프트와 제2프로펠러 샤프트간의 각도(θ)는 차량의 진동 소음특성과 밀접한 관련이 있는데, 주행중 파워트레인 및 차체 혹은 후륜축 진동에 의해 상기 제1프로펠러 샤프트와 제2프로펠러 샤프트 사이의 각이 변하게 되면 가진력이 생성되어 진동 소음이 발생하게 되고, 더욱이 프로펠러 샤프트가 손상되어 파손될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 구동계 제어장치에 관한 것으로서, 특히 차량에 장착된 프로펠러 샤프트 사이의 각도를 능동적으로 제어하도록 하기 위한 것을 목적으로 한다.

이러한 본 발명은 운행중인 차량의 변속기와 센터베어링을 연결하는 제1프로펠러 샤프트와, 상기 센터베이링과 리어액슬을 연결하는 제2프로펠러 샤프트 사이의 각도를 측정하는 측정부와; 상기 측정부의 각도 측정 정보에 따라 상방 또는 하방으로 전류를 발생시켜 상기 제1프로펠러 샤프트를 상하로 이동시키는 구동부와; 상기 제1프로펠러 샤프트와 상기 제2프로펠러 샤프트 사이의 각도가 최소화 되도록 상기 구동부를 작동시켜 상기 제1프로펠러 샤프트를 상하로 이동시키는 제어부로 구성함으로써 달성된다.

이상과 같은 본 발명은 차량 운행중 파워트레인 및 차체 또는 후륜측의 상하방향 진동에 의해 프로펠러 샤프트의 자세가 바뀌면서 상기 프로펠러 샤프트 사이의 각이 변하게 되어 발생하게 되는 가진력에 의한 진동 소음을 개선시켜 운전성 및 상품성을 향상시키는데 효과가 있는 발명인 것이다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 구동계 제어장치에 관한 것으로, 도 2는 본 발명의 구동계 제어장치를 도시하는 도이며, 도 3은 본 발명의 구동계 제어장치의 회전변위에 대한 DC 가속도 성분을 도시하는 그래프이고, 도 4는 본 발명의 구동계 제어장치의 측정부를 도시하는 도이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 구동계 제어장치는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 운행중인 차량의 변속기(1)와 센터베어링(3)을 연결하는 제1프로펠러 샤프트(10)와, 상기 센터베이링과 리어액슬(2)을 연결하는 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도를 측정하는 측정부(100)와; 상기 측정부(100)의 각도 측정 정보에 따라 상방 또는 하방으로 전류를 발생시켜 상기 제1프로펠러 샤프트(10)를 상하로 이동시키는 구동부(200)와; 상기 제1프로펠러 샤프트(10)와 상기 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도가 최소화 되도록 상기 구동부(200)를 작동시켜 상기 제1프로펠러 샤프트(10)를 상하로 이동시키는 제어부(300)로 이루어져, 차량 운행중 파워트레인 및 차체 또는 후륜측의 상하방향 진동에 의해 프로펠러 샤프트의 자세가 바뀌면서 상기 프로펠러 샤프트 사이의 각이 변하게 되어 발생하게 되는 가진력에 의한 진동 소음을 개선시켜 운전성 및 상품성을 향상시키게 되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

이하 본 발명의 구동계 제어장치에 대한 각 구성요소를 첨부한 도면을 참조 하여 하나씩 살펴보면 다음과 같다.

우선 본 발명은 차량에 장착된 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도를 측정하는 측정부(100)와, 상기 측정부(100)의 각도 정보에 따라 전류를 발생시켜 상기 제1프로펠러 샤프트(10)를 상하로 이동시키는 구동부(200)와, 상기 제1프로펠러 샤프트(10)와 상기 제2프로펠러 샤프트(20)의 각도가 최소화되도록 상기 구동부(200)를 작동시키는 제어부(300)로 이루어진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 측정부(100)는 운행중인 차량의 변속기(1)와 센터베어링(3)을 연결하는 제1프로펠러 샤프트(10)와, 상기 센터베어링(3)과 리어액슬(2)을 연결하는 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도(θ)를 측정하게 된다.

이때, 측정부(100)는 변속기(1)와 리어액슬(2)에 각각 마련되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 프로펠러 샤프트 사이의 각도 측정 개요는 프로펠러 샤프트 양 끝단에 장착된 변속기(1)와 리어액슬(2)의 각도를 측정하여 그 각도 차이로 프로펠러 샤프트의 각도 변화를 알아내는 것으로, 운전중 변속기(1)와 리어액슬(2)의 크고 작은 변위 각도를 측정하는 것은 DC 가속도계를 이용하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, AC 가속도계는 가속도가 시간에 따라 변화하는 경우만 측정이 가능하지만 DC 가속도계는 시간에 대해 일정한 값을 가지는 경우에도 측정이 가능하며, 예를 들어 가속도계를 자유낙하 시켰을 경우 가속도계에 중력가속도 g만큼의 일정한 가속도가 작용하게 되는데 이때 DC 가속도계만이 회전 변위에 대한 가속도 성분을 측정할 수 있게 된다.

이러한 DC 가속도계의 기본 특성을 이용해 여러 운전조건에서 발생하는 변속기(1) 및 리어액슬(2)의 회전변위를 측정할 수 있게 되는 DC 가속도계를 변속기(1) 및 리어액슬(2)에 장착하면 운전 중 가속도계에 측정되는 가속도 신호는 회전변위에 의한 가속도 성분, 급 감속 및 가속시 차량 가속도 성분, 각가속도에 의한 가속도 성분, 병진방향 가속도 성분으로 대분될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 측정부(100)는 가속도계를 통해 변속기(1)와 리어액슬(2)에 각각 마련되어 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도(θ) 변위를 측정할 수 있게 된다.

그 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20) 양끝단에 장착되어 변속기(1)와 리어액슬(2)의 각도를 측정하여 프로펠러 샤프트 각도 변화에 대한 정보는 아래의 (식 1)과 같다.

(식 1) △Ψ = θ₁ + θ₂

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 구동부(200)는 측정부(100)의 각도 측정 정보에 따라 상방 또는 하방으로 전류를 발생시켜 상기 제1프로펠러 샤프트(10)를 상하로 이동시키게 된다.

이때, 구동부(200)는 중단에 제1프로펠러 샤프트(10)를 중심으로 외주에 베어링(110)과 러버(120)가 마련되며, 그 외측에는 스틸 플레이트(130)가 마련되고, 상기 스틸 플레이트(130) 외측에는 코어(140)와 코일(150)이 마련되어, 상기 (식 1)에 따른 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20)의 각도 정보에 따라 위쪽 혹은 아래쪽으로 전류를 발생시키게 된다.

제어부(300)는 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도가 최소화 되도록 상기 구동부(200)를 작동시켜 상기 제1프로펠러 샤프트(10)를 상하로 이동시키도록 한다.

즉, 제어부(300) 및 구동부(200)의 작동에 의해 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20)의 위치를 조절하여 상기 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도 변화를 최소화하게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 측정부(100)를 통해 차량에 장착된 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도를 측정하여, 그 정보에 따라 구동부(200)를 통해 상방 또는 하방으로 전류를 발생시켜 상기 제1프로펠러 샤프트(10)를 상하로 이동시키게 되며, 제어부(300)를 통해 상기 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도가 최소화 되도록 상기 구동부(200)를 작동시키도록 한다.

이때, 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도 측정은 프로펠려 샤프트 양끝단에 마련된 변속기(1)와 리어액슬(2)에 장착된 측정부(100)를 통해 상기 변속기(1)와 리어액슬(2) 사이의 각도 측정을 통해 산출하게 된다.

또한, 측정부(100)를 통해 산출된 각도는 전자석 힘을 발생시킬 수 있는 코 어(140), 코일(150), 스틸 플레이트(130), 베어링(110) 등으로 이루어진 구동부(200)에 의해 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20)의 각도 정보에 따라 상방 또는 하방으로 전류를 발생시켜 상기 제1프로펠러 샤프트(10)를 상하로 이동시키게 된다.

한편, 제어부(300)는 제1프로펠러 샤프트(10)와 제2프로펠러 샤프트(20) 사이의 각도가 최소화될 수 있도록 구동부(200)를 작동시켜 상기 제1프로펠러 샤프트(10)를 상하로 이동시키게 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 구동계 제어장치는 차량에 장착된 제1프로펠러 샤프트와 제2프로펠러 샤프트 사이의 각도를 측정하는 측정부와, 상기 측정부의 각도 정보에 따라 전류를 발생시켜 상기 제1프로펠러 샤프트를 상하로 이동시키는 구동부와, 상기 제1프로펠러 샤프트와 상기 제2프로펠러 샤프트의 각도가 최소화되도록 상기 구동부를 작동시키는 제어부로 이루어져, 차량 운행중 파워트레인 및 차체 또는 후륜측의 상하방향 진동에 의해 프로펠러 샤프트의 자세가 바뀌면서 상기 프로펠러 샤프트 사이의 각이 변하게 되어 발생하게 되는 가진력에 의한 진동 소음을 개선시켜 운전성 및 상품성을 향상시키는데 탁월한 이점을 가진 발명인 것이다.

도 1은 종래의 프로펠러 샤프트 구조를 도시하는 도,

도 2는 본 발명의 구동계 제어장치를 도시하는 도,

도 3은 본 발명의 구동계 제어장치의 회전변위에 대한 DC 가속도 성분을

도시하는 그래프,

도 4는 본 발명의 구동계 제어장치의 측정부를 도시하는 도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 변속기 2 : 리어액슬

3 : 센터베어링 10 : 제1프로펠러 샤프트

20 : 제2프로펠러 샤프트 100 : 측정부

200 : 구동부 300 : 제어부

Claims (3)

1. 운행중인 차량의 변속기와 센터베어링을 연결하는 제1프로펠러 샤프트와, 상기 센터베이링과 리어액슬을 연결하는 제2프로펠러 샤프트 사이의 각도를 측정하는 측정부와;

   상기 측정부의 각도 측정 정보에 따라 상방 또는 하방으로 전류를 발생시켜 상기 제1프로펠러 샤프트를 상하로 이동시키는 구동부와;

   상기 제1프로펠러 샤프트와 상기 제2프로펠러 샤프트 사이의 각도가 최소화 되도록 상기 구동부를 작동시켜 상기 제1프로펠러 샤프트를 상하로 이동시키는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 구동계 제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 측정부는 변속기와 리어액슬에 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 구동계 제어장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 구동부는 중단에 상기 제1프로펠러 샤프트를 중심으로 그 외주에 베어링과 러버가 마련되며, 그 외측에는 스틸 플레이트가 마련되고, 상기 스틸 플레이트 외측에는 코어와 코일이 마련되는 것을 특징으로 하는 구동계 제어장치.

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