KR20120131051A - 차량의 4륜 구동장치 및 방법 - Google Patents

차량의 4륜 구동장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2WD모드의 고속 주행 상태에서 운행 환경 조건에 따라 4WD모드로 강제 전환되어 안정된 자세 제어를 제공하는 차량의 4륜 구동장치 및 방법이 개시된다.
본 발명은 4WD차량이 2WD모드로 고속 주행 중인지를 판단하는 과정, 2WD모드의 고속 주행 중이면 운행환경을 검출하여 미끄러운 노면 조건인지 판단하는 과정, 미끄러운 노면 조건이면 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환하여 주행을 유지하는 과정을 포함한다.

Description

차량의 4륜 구동장치 및 방법{4 WHEEL DRIVE SYSTEN FOR VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 4륜 구동장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2WD모드의 고속 주행 상태에서 운행 환경 조건에 따라 4WD(Four Wheel Drive)모드의 진입이 강제로 실행되어 안정된 자세 제어를 제공할 수 있는 차량의 4륜 구동장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 4륜구동 차량은 연비 향상을 위하여 주행 상황에 따라 구동모드를 다르게 하고 있다.
예를 들면, 발진이나 미끄러운 도로, 모래땅이나 가파른 언덕, 진흙길 등의 운행으로 슬립이 발생되고 큰 구동력이 필요로 하는 경우 4WD모드로 구동하며, 일반적인 고속 주행시에는 2WD모드로 구동된다.
차량이 4WD모드로 구동되는 경우 차량의 자세제어나 조종성, 등판성능, 험로 탈출 면에서는 분명한 이점이 있으나 2WD모드에 비하여 연비가 떨어진다.
차량이 2WD모드로 구동되는 경우 주행토크가 작고 조종 안정성의 측면에서도 무리가 없지만 빗길이나 눈길, 결빙구간의 경우에는 노면의 마찰계수가 감소하므로, 타이어의 마찰력 한계가 줄어들어 차량의 자세를 제어하는데 어려움이 따른다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 2WD모드의 고속 주행 상태에서 운행되는 주변의 환경 조건에 따라 4WD모드의 진입이 강제로 실행되어 안전된 운행을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 2WD모드의 고속 주행 상태에서 운행되는 주변의 환경 조건이 우천이나 결빙으로 판정되는 경우 4WD모드의 구동으로 강제 진입하여 안정적인 자세 제어를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 4WD차량에 있어서, 운행되는 지역의 환경을 검출하는 환경검출수단; 2WD모드의 고속 주행상태에서 운행 지역의 환경이 미끄러운 노면으로 판정되면 4WD모드로 강제 전환하여 4WD모드의 주행을 제공하는 제어부를 포함하는 차량의 4륜 구동장치가 제공될 수 있다.
상기 환경검출수단은 외기의 온도를 검출하는 온도검출부; 강우 여부를 검출하는 우량검출부로 구성될 수 있다.
상기 제어부는 2WD모드의 고속 주행에서 외기 온도가 설정온도(0℃) 이하이면 도로의 결빙으로 판정하여 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환할 수 있다.
상기 제어부는 2WD모드의 고속 주행에서 강우가 검출되면 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 4WD차량이 2WD모드로 고속 주행 중인지를 판단하는 과정; 2WD모드의 고속 주행 중이면 운행환경을 검출하여 미끄러운 노면 조건인지 판단하는 과정; 상기 미끄러운 노면 조건이면 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환하여 주행을 유지하는 과정을 포함하는 차량의 4륜 구동방법이 제공될 수 있다.
상기 미끄러운 노면 조건은 외기온도의 검출로 판단하며, 외기온도가 설정온도(0℃) 이하이면 노면의 결빙으로 판정하여 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환할 수 있다.
상기 미끄러운 노면 조건은 강우 여부의 검출로 판단하며, 운행 환경이 강우상태이면 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 2WD모드로 고속 주행하는 상태에서 도로의 노면 조건이 우천이나 결빙 등으로 판정되면 4WD모드로 구동함으로써, 차량의 안정적인 자세 제어를 제공하여 안전성 및 상품성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 4륜 구동장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 4륜 구동방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 4륜 구동장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 전륜구동방식의 차량으로, 동력원인 엔진(101), 엔진(101)의 출력을 운전조건 및 차속에 따라 선택되는 변속비로 변환시키는 변속기(103), 변속기(103)에서 출력되는 동력을 좌우측 구동륜(A)에 전달하는 전륜차동장치(105), 변속기(103)에서 출력되는 동력을 후륜에 전달하기 위하여 회전방향을 변경시키는 트랜스퍼(107), 트랜스터(107)를 통해 전달되는 동력을 후륜측에 전달하는 프로펠라 샤프트(109), 프로펠라 샤프트(109)를 통해 전달되는 동력을 후륜에 전달하거나 차단하여 4WD모드 혹은 2WD모드의 구동을 제공하는 커플러(201), 커플러(201)를 통해 전달되는 동력을 좌우측 구동륜(B)에 전달하는 후륜차동장치(203)로 구성된다.
그리고, 운행되는 지역의 환경 조건에 따라 상기 커플러(201)의 작동을 제어하는 제어부(301)를 포함한다.
상기 제어부(301)는 운행상태에서 외기온도를 검출하는 온도검출부(303)의 정보와 와이퍼의 작동을 위해 우량을 검출하는 우량검출부(305)의 정보에 따라 마그네틱 장치 혹은 다판 클러치로 구성되는 커플러(201)의 작동을 제어한다.
상기 온도검출부(303)는 흡기온센서로 적용될 수 있으며, 운행되는 지역의 외기온도를 검출하여 제어부(301)로 하여금 도로의 결빙 여부를 판정할 수 있도록 한다.
상기 우량검출부(305)는 레인센서(Rain Sensor)로 적용될 수 있으며, 운행되는 지역의 강우 여부와 강우량의 정보를 검출하여 제어부(301)에 제공한다.
상기 우량검출부(305)는 차량의 전면 유리창에 장착되며, 적외선을 방출하는 발광소자와 방출된 적외선을 수신하는 수광소자로 구성된다.
상기 우량검출부(305)는 우천시 빗물에 반사되어 수광되는 적외선의 양을 산출하여 강우량을 감지할 수 있도록 한다.
따라서, 상기 제어부(201)는 2WD모드로 구동되는 고속 주행하는 상태에서 온도검출부(303)에서 검출되는 외기온도로부터 도로의 결빙 여부를 판정하고, 우량검출부(305)로부터 강우 여부를 판정하여 도로의 결빙 혹은 강우 상태의 운전환경으로 판정되면 2WD모드에서 4WD모드로 자동 전환하여 미끄러운 노면에서 안정된 자세 제어가 제공될 수 있도록 한다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하여 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량에서 4WD모드의 구동 제어는 다음과 같이 실행된다.
본 발명이 적용되는 4WD모드 차량이 운행되는 상태에서(S101) 제어부(301)는 현재의 구동모드를 확인하여(S102) 2WD모드로 고속 주행중인지를 판단한다(S103).
상기 S103에서 제어부(301)는 2WD모드로 고속 주행중인 것으로 판단되면 온도검출부(303)와 우량검출부(305)를 통해 운행되는 지역의 환경을 검출한다(S104).
즉, 온도검출부(303)를 통해 운행되는 지역의 온도를 검출하고, 우량검출부(305)를 통해 운행되는 지역의 강우 여부를 검출한다.
이후, 상기 제어부(301)는 운행되는 지역의 온도가 설정 온도 이하인지를 판단한다(S105).
상기 설정 온도는 도로의 결빙을 판정하는 온도로, 예를 들어 0℃로 설정될 수 있다.
상기 S105에서 제어부(301)는 운행되는 지역의 온도가 설정 온도 이하의 상태로 판정되어 도로의 결빙으로 판정되면 제어부(301)는 커플러(201)를 작동시켜 2WD모드의 고속 주행 상태에서 4WD모드로 강제 전환한다(S106).
따라서, 고속 주행의 상태에서 도로의 결빙이 판정되는 경우 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환하여 운행함으로써 차량의 자세 제어에 안정성을 제공하여 안전 운행을 제공할 수 있다(S107).
또한, 상기 S105에서 제어부(301)는 운행되는 지역의 온도가 설정 온도 이상이면 우량검출부(305)의 정보로부터 운행되는 지역이 강우(비가 내리고 있는) 상태인지를 판단한다(S108).
상기 S108에서 제어부(301)는 운행되는 지역이 강우 상태가 아니면 2WD모드의 고속 주행을 유지하는 상태에서 상기 S104의 과정으로 리턴된다.
그러나, 상기 S108에서 제어부(301)는 운행되는 지역이 강우(비가 내리는) 상태로 판단되면 제어부(301)는 커플러(201)를 작동시켜 2WD모드의 고속 주행의 상태에서 4WD모드로 강제 전환한다(S106).
따라서, 고속 주행의 상태에서 강우로 인하여 노면의 미끄러운 경우 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환하여 운행함으로써, 차량의 자세 제어에 안정성을 제공하여 안전 운행을 제공할 수 있다(S107).
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
201 : 커플러 301 : 제어부
303 : 온도검출부 305 : 우량검출부

Claims (7)

  1. 4WD차량에 있어서,
    운행되는 지역의 환경을 검출하는 환경검출수단;
    2WD모드의 고속 주행상태에서 운행 지역의 환경이 미끄러운 노면으로 판정되면 4WD모드로 강제 전환하여 4WD모드의 주행을 제공하는 제어부;
    를 포함하는 차량의 4륜 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환경검출수단은 외기의 온도를 검출하는 온도검출부;
    강우 여부를 검출하는 우량검출부;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 4륜 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 2WD모드의 고속 주행에서 외기 온도가 설정온도(0℃) 이하이면 도로의 결빙으로 판정하여 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환하는 것을 특징으로 하는 차량의 4륜 구동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 2WD모드의 고속 주행에서 강우가 검출되면 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환하는 것을 특징으로 하는 차량의 4륜 구동장치.
  5. 4WD차량이 2WD모드로 고속 주행 중인지를 판단하는 과정;
    2WD모드의 고속 주행 중이면 운행환경을 검출하여 미끄러운 노면 조건인지 판단하는 과정;
    상기 미끄러운 노면 조건이면 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환하여 주행을 유지하는 과정;
    을 포함하는 차량의 4륜 구동방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 미끄러운 노면 조건은 외기온도의 검출로 판단하며, 외기온도가 설정온도(0℃) 이하이면 노면의 결빙으로 판정하여 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환하는 것을 특징으로 하는 차량의 4륜 구동방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 미끄러운 노면 조건은 강우 여부의 검출로 판단하며, 운행 환경이 강우상태이면 2WD모드에서 4WD모드로 강제 전환하는 것을 특징으로 하는 차량의 4륜 구동방법.
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