KR20130071916A - Reaction force simulation device using linear motor for shift actuator of commercial vehicle - Google Patents

Reaction force simulation device using linear motor for shift actuator of commercial vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR20130071916A
KR20130071916A KR1020110139398A KR20110139398A KR20130071916A KR 20130071916 A KR20130071916 A KR 20130071916A KR 1020110139398 A KR1020110139398 A KR 1020110139398A KR 20110139398 A KR20110139398 A KR 20110139398A KR 20130071916 A KR20130071916 A KR 20130071916A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shift actuator
linear motor
load
commercial vehicle
shift
Prior art date
Application number
KR1020110139398A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101284163B1 (en
Inventor
김성곤
조상현
김태준
김영찬
조완진
이익성
전문수
김은주
Original Assignee
재단법인 전북자동차기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 전북자동차기술원 filed Critical 재단법인 전북자동차기술원
Priority to KR1020110139398A priority Critical patent/KR101284163B1/en
Publication of KR20130071916A publication Critical patent/KR20130071916A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101284163B1 publication Critical patent/KR101284163B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K20/00—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles
    • B60K20/02—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles of initiating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/09—Testing or calibrating during manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE: A device for simulating shift actuator load for a commercial vehicle using a linear motor is provided to accurately and rapidly determine whether a shift actuator is normal or not. CONSTITUTION: A device for simulating shift actuator load for a commercial vehicle a linear motor (100), a contact member (170), an encoder (160), a load cell, an A/D conversion unit (200), and a PLC motion controller (300). The contact member is protruding from the top surface of the linear motor, and the front end portion of the contact member is in contact with a transmission pin. The encoder detects information according to a sliding motion of the linear motor. The load cell measures a load applied to the transmission pin of a shift actuator. The A/D conversion unit converts signals generated by the encoder and the load cell. The PLC motion controller controls the linear motor, thereby simulating the load properties generated in the commercial vehicle. [Reference numerals] (200) A/D conversion unit; (300) PLC motion controller; (400) Display

Description

리니어모터를 이용한 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치{REACTION FORCE SIMULATION DEVICE USING LINEAR MOTOR FOR SHIFT ACTUATOR OF COMMERCIAL VEHICLE}SHIFT ACTUATOR OF COMMERCIAL VEHICLE SHIFT ACTUATOR OF COMMERCIAL VEHICLE

본 발명은 리니어모터를 이용한 상용차용 쉬프트 액추에이터 모사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동변속기용 쉬프트 액추에이터를 상용차에 실제로 장착하지 않고도 쉬프트 액추에이터가 제대로 작동되는지 여부를 테스트할 수 있도록 실제의 상용차에 장착되었을 때 쉬프트 액추에이터에 가해질 수 있는 부하특성을 리니어모터에 의해 모사하는 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a shift actuator simulation apparatus for a commercial vehicle using a linear motor, and more particularly, mounted on an actual commercial vehicle so as to test whether the shift actuator is properly operated without actually mounting the shift actuator for an automatic transmission in a commercial vehicle. The present invention relates to a shift actuator load simulation apparatus for a commercial vehicle that simulates, by a linear motor, a load characteristic that can be applied to the shift actuator.

일반적으로 차량에 장착되는 자동변속기는 클러치의 기능과 트랜스미션의 기능을 동시에 자동적으로 수행하는 부품으로서 이를 위해 자동변속기에는 쉬프트 액추에이터(shift actuator)와 클러치 액추에이터(clutch actuator)가 구비되는데, 이 중 쉬프트 액추에이터는 트럭과 같은 상용차에서 전자제어장치(TCU, Transmission Control Unit)의 제어를 받아 트랜스미션의 기어를 변환시켜 차량의 속도를 변속하는 장치이다.In general, an automatic transmission mounted on a vehicle automatically performs a function of a clutch and a transmission at the same time. For this purpose, an automatic transmission includes a shift actuator and a clutch actuator, among which a shift actuator Is a device that shifts the speed of a vehicle by converting a gear of a transmission under the control of a transmission control unit (TCU) in a commercial vehicle such as a truck.

첨부된 도면의 도 1은 상용차에 일반적으로 사용되고 있는 쉬프트 액추에이터의 구조를 나타낸 사시도로서 이 도면을 참조하면 쉬프트 액추에이터는 전자제어장치(TCU)의 제어에 따라 구동되는 제1모터(10)와; 제1모터(10)의 제1회전축(11)에 설치되어 제1회전축(11)의 회전에 의해 회전되는 샤프트홀더(12)와; 샤프트홀더(12)에 고정되며 제1회전축(11)과 수직으로 설치되고 스플라인이 구비되는 샤프트(30)와; 샤프트(30)의 스플라인의 외주면에 장착되며 변속핀(32)이 형성된 이너 스플라인(31)과; 전자제어장치(TCU)에 의해 제어되는 제2모터(20)와; 제2모터(20)의 제2회전축(21)에 설치되어 제2회전축(21)의 회전운동을 직선운동으로 전환해 주는 스핀들(22) 및 스핀들(22)의 직선운동을 이너 스플라인(31)으로 전달하는 연결핀(40)으로 구성되며, 위 변속핀(32)은 이너 스플라인(31)의 동작에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되면서 트랜스미션의 기어와 연결된 쉬프트 레일의 러그(도면에 도시하지 않음)와 결합 또는 분리된다.
1 is a perspective view showing a structure of a shift actuator generally used in a commercial vehicle. Referring to this drawing, a shift actuator includes: a first motor 10 driven under the control of an electronic control unit (TCU); A shaft holder 12 installed on the first rotation shaft 11 of the first motor 10 and rotated by the rotation of the first rotation shaft 11; A shaft 30 fixed to the shaft holder 12 and installed perpendicular to the first rotation shaft 11 and provided with a spline; An inner spline 31 mounted on an outer circumferential surface of the spline of the shaft 30 and having a shift pin 32; A second motor 20 controlled by an electronic control unit (TCU); Inner spline 31 which is installed on the second rotary shaft 21 of the second motor 20 and converts the rotary movement of the second rotary shaft 21 into linear movement, and the linear movement of the spindle 22 and the spindle 22. It consists of a connecting pin 40 to be transmitted to, the upper shift pin 32 is rotated in a clockwise or counterclockwise direction by the operation of the inner spline 31, the lug of the shift rail connected to the gear of the transmission (shown in the drawing) Or not).

위와 같은 구조로 이루어진 쉬프트 액추에이터의 동작을 살펴보면, 차량의 변속레버의 위치, 자동미션오일(ATF, Automatic Transmission Fluid)의 온도, 가속페달의 정보 및 운전자의 요구 등이 전자제어장치(TCU)에 입력되면 전자제어장치(TCU)는 이 정보들로부터 차량의 상황과 운전자의 요구를 판단하여 이 판단에 따라 차량의 기어를 변속하기 위해 제1모터(1) 및 제2모터(2)를 제어 및 구동하기 위한 제어신호를 발생시킨다.Looking at the operation of the shift actuator having the above structure, the position of the shift lever of the vehicle, the temperature of the automatic transmission fluid (ATF), the information of the accelerator pedal and the driver's request are input to the electronic control unit (TCU). The electronic control unit (TCU) determines the situation of the vehicle and the driver's request based on the information, and controls and drives the first motor 1 and the second motor 2 to shift the gear of the vehicle according to the determination. A control signal for generating is generated.

전자제어장치(TCU)의 제어신호에 의해 먼저 제2모터(20)가 구동되고, 이에 의해 제2회전축(21)이 회전되면서 적절한 쉬프트 레일의 러그에 변속핀(32)이 위치하도록 이너 스플라인(3A)을 이동시킨다. 이후 전자제어장치(TCU)의 제어신호에 의해 제1모터(10)가 구동되면 이에 의해 제1회전축(12)이 회전되면서 제2회전축(30)을 기준으로 샤프트홀더(11)를 반시계 방향으로 회전시키고, 이에 의해 제2회전축(21)에 체결된 이너 스플라인(31)이 회전되면서 변속핀(32)이 쉬프트 레일의 러그를 작동시켜 기어를 체결한다. The second motor 20 is first driven by the control signal of the electronic control unit (TCU), whereby the second rotation shaft 21 is rotated so that the shift pin 32 is positioned on the lug of the appropriate shift rail. Move 3A). Thereafter, when the first motor 10 is driven by the control signal of the electronic control unit (TCU), the first rotating shaft 12 is rotated thereby, thereby rotating the shaft holder 11 counterclockwise with respect to the second rotating shaft 30. Rotation, the inner spline 31 is fastened to the second rotating shaft 21 is rotated by the shift pin 32 to operate the lug of the shift rail to engage the gear.

상기와 같은 과정에 의해 기어 변환이 이루어질 때 변속핀(32)에는 첨부된 도면의 도 2(a)에 도시된 바와 같은 시간의 경과에 따른 부하가 가해지며 특히 새로운 기어와 체결되는 시점(도 2(a)의 점선안)에서의 변속핀(32)에 가해지는 부하는 도 2(b) 및 도 2(c)에 도시된 바와 같이 그 변위가 짧으며(10 mm), 큰 부하(150 Kgf) 및 빠른 동작 시간(0.15 sec.)이 요구되는 부하특성을 가진다.
When the gear change is made by the above process, the shift pin 32 is subjected to a load as time passes, as shown in FIG. The load applied to the shifting pin 32 in the dotted line in (a) is short in displacement (10 mm) as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), and has a large load (150 Kgf) ) And fast operating time (0.15 sec.) Have the required load characteristics.

한편 상기와 같은 구조의 쉬프트 액추에이터를 제작한 후에 제작된 쉬프트 액추에이터가 위와 같은 부하특성에 맞추어 변속동작을 제대로 수행하는지 여부를 확인하기 위해 종래에는 제작된 쉬프트 액추에이터를 상용차에 실제로 장착하여 테스트하는 방법으로 이루어졌다.Meanwhile, in order to check whether the shift actuator produced after the shift actuator having the above structure is properly performed in accordance with the load characteristics as described above, the conventional shift actuator is actually mounted on a commercial vehicle and tested. Was done.

이와 같이 제작된 쉬프트 액추에이터를 상용차에 실제로 장착하여 테스트하는 방법은 쉬프트 액추에이터를 상용차에 장착하는 과정과 테스트 이후 장착된 쉬프트 액추에이터를 탈착하는 과정에서 많은 인력과 시간 및 비용이 소요되는 문제가 있다.The method of actually mounting and testing the shift actuator manufactured in the commercial vehicle has a problem in that a lot of manpower, time, and cost are required in the process of mounting the shift actuator in the commercial vehicle and detaching the shift actuator mounted after the test.

이에 더하여 제작된 쉬프트 액추에이터에 의해 가해진 토크가 실제로 요구되는 부하특성을 만족하는 지를 확인할 수 없다는 문제점도 있다.
In addition, there is a problem that it is not possible to confirm whether the torque applied by the manufactured shift actuator satisfies the required load characteristics.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 자동변속기용 쉬프트 액추에이터를 상용차에 실제로 장착하지 않고도 쉬프트 액추에이터가 제대로 작동되는지 여부를 테스트할 수 있도록 실제의 상용차에 장착되었을 때 쉬프트 액추에이터에 가해질 수 있는 부하특성을 모사하여 쉬프트 액추에이터에 가하도록 하는 리니어모터를 이용한 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the present invention is shifted when mounted on the actual commercial vehicle to test whether the shift actuator is operating properly without actually mounting the shift actuator for automatic transmission in the commercial vehicle An object of the present invention is to provide a shift actuator load simulating value for a commercial vehicle using a linear motor that simulates a load characteristic that may be applied to an actuator and applies the same to a shift actuator.

또한, 본 발명은 체결되는 기어의 단수 또는 적용되는 차량에 따라 다를 수 있는 쉬프트 액추에이터의 부하를 자유로이 변경할 수 있도록 하여 다양한 종류 또는 조건하에서 쉬프트 액추에이터를 테스트할 수 있는 리니어모터를 이용한 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치를 제공하는 데에 또 다른 목적이 있다.
In addition, the present invention allows a shift actuator load for a commercial vehicle using a linear motor that can test the shift actuator under various types or conditions by allowing the load of the shift actuator to be freely changed depending on the number of gears to be engaged or the vehicle to which it is applied. There is another purpose to providing a pool.

상기와 같은 본 발명의 목적은 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치를, 리니어모터와; 상기 리니어모터의 상부로 돌출 형성되며, 선단이 변속핀과 접촉되는 접촉부재와; 상기 리니어모터의 슬라이딩 동작에 따른 정보를 검출하는 엔코더와; 상기 쉬프트 액추에이터의 변속핀에 가해지는 부하를 측정하는 로드셀과; 상기 엔코더와 상기 로드셀부터 발생되는 신호를 변환하는 A/D변환부 및; 상기 리니어모터를 제어하여 상용차에서 발생하는 부하특성을 모사하는 PLC 모션제어기를 포함하여 구성하는 것에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above is a shift actuator load model for commercial vehicles, linear motor; A contact member protruding to an upper portion of the linear motor and having a front end contacting the shift pin; An encoder for detecting information according to the sliding operation of the linear motor; A load cell measuring a load applied to a shift pin of the shift actuator; An A / D converter converting a signal generated from the encoder and the load cell; It is achieved by including a PLC motion controller that controls the linear motor to simulate the load characteristics generated in a commercial vehicle.

이때 상기 리니어모터는 고정자가 구비되는 베이스플레이트와; 상기 베이스플레이트에 설치되는 한 쌍의 리니어가이드와; 상기 리니어가이드에 결합되며, 상기 고정자와 대응되는 가동자가 구비되어 상기 리니어가이드를 따라 전후진 운동하는 슬라이드를 포함하는 것으로 실시될 수 있다.At this time, the linear motor and the base plate is provided with a stator; A pair of linear guides installed on the base plate; It may be implemented to include a slide coupled to the linear guide, the movable part corresponding to the stator is provided to move back and forth along the linear guide.

또한 상기 엔코더는 상기 리니어가이드에 평행하게 설치되는 스케일과; 상기 슬라이드에 설치되며, 상기 스케일을 따라 이동되는 헤드로 이루어지는 것으로 실시될 수 있고, 이에 더하여 상기 엔코더의 정보를 출력하는 디스플레이를 더 포함하는 것으로 실시될 수 있다.
In addition, the encoder and the scale is installed parallel to the linear guide; It may be implemented as consisting of a head installed on the slide, which is moved along the scale, in addition, it may be implemented to further include a display for outputting the information of the encoder.

본 발명에 따르면 상용차용 쉬프트 액추에이터를 상용차에 실제로 장착하지 않고도 실제의 상용차에 장착되었을 때 쉬프트 액추에이터에 가해지는 부하특성을 모사하여 테스트할 수 있기 때문에 쉬프트 액추에이터의 정상 여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있다.According to the present invention, it is possible to quickly and accurately determine whether the shift actuator is normal because it can simulate and test the load characteristics applied to the shift actuator when the shift actuator for the commercial vehicle is mounted on the actual commercial vehicle without actually installing the shift actuator for the commercial vehicle. .

또한 본 발명은 체결되는 기어의 단수 또는 적용되는 차량에 따라 다를 수 있는 쉬프트 액추에이터의 부하특성을 리니어모터를 제어하는 것만으로도 가변할 수 있어 다양한 종류의 쉬프트 액추에이터를 다양한 조건하에서 간편하게 테스트할 수 있다.In addition, the present invention can vary the load characteristics of the shift actuator, which may vary depending on the number of gears to be engaged or the vehicle to be applied, simply by controlling the linear motor, so that various types of shift actuators can be easily tested under various conditions. .

이에 더하여 본 발명은 쉬프트 액추에이터에 의해 기어를 변환할 때 기어로부터 가해지는 부하특성과 부하 프로파일과 관련된 데이터를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 쉬프트 액추에이터에 의해 가해진 토크가 이 부하특성을 벗어나는지 여부도 아울러 확인할 수 있어 쉽게 수정 및 보완할 수 있다는 이점이 있다.
In addition, the present invention not only obtains data related to the load characteristics and load profiles applied from the gear when the gear is shifted by the shift actuator, but also can confirm whether the torque applied by the shift actuator deviates from the load characteristic. There is an advantage that it can be easily modified and supplemented.

도 1은 쉬프트 액추에이터의 사시도,
도 2(a)는 쉬프트 액추에이터에 의해 기어를 변환하는 경우에 있어서의 전체 부하특성을 나타내는 그래프,
도 2(b)는 도 2(a)의 쉬프트 액추에이터에 가해지는 부하특성 중 기어를 체결 및 해제할 때의 부하특성을 나타내는 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 리니어모터를 이용한 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치의 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 리니어모터를 이용한 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치의 사시도,
도 5는 도 3의 분리 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 리니어모터를 이용한 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치의 동작 상태도이다.1 is a perspective view of a shift actuator,
2 (a) is a graph showing the overall load characteristics in the case of shifting gears by a shift actuator;
Figure 2 (b) is a graph showing the load characteristics when the gear is engaged and released of the load characteristics applied to the shift actuator of Figure 2 (a),
3 is a configuration diagram of a shift actuator load simulation apparatus for a commercial vehicle using a linear motor according to the present invention;
4 is a perspective view of a shift actuator load simulation apparatus for a commercial vehicle using a linear motor according to the present invention;
5 is an exploded perspective view of FIG. 3;
6 is an operational state diagram of a shift actuator load simulation apparatus for a commercial vehicle using a linear motor according to the present invention.

이하에서는 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명한다.
Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the accompanying drawings showing a preferred embodiment in more detail.

본 발명은 상용차용 쉬프트 액추에이터를 테스트하기 위해 기어 변환시 발생되는 부하특성을 모사하여 쉬프트 액추에이터에 가할 수 있도록 하는 부하 모사장치를 제공하고자 하는 것으로, 본 발명은 이를 위해 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 리니어모터(100), 엔코더(160), 접촉부재(170), A/D변환부(200) 및 PLC 모션제어기(300)로 이루어진다.
The present invention is to provide a load simulating value that can be applied to the shift actuator by simulating the load characteristics generated during the gear conversion to test the shift actuator for commercial vehicles, the present invention for this purpose as shown in Figures 3 to 5 The linear motor 100, the encoder 160, the contact member 170, the A / D converter 200, and the PLC motion controller 300 are formed.

리니어모터(100)는 체인 및 기어와 같은 기계적 변환장치 없이도 직선 운동이 가능하므로 볼-스크류(ball-screw) 방식 혹은 랙-피니언(rack-pinion) 방식의 선형운동 전환장치와 달리, 소음이나 백-래쉬(back-lash)로 인한 문제가 없으며 수명이 길고 유지보수가 쉽다는 장점이 있다. 특히 리니어모터(100)는 입력 전원에 의해 직접 슬라이딩 동작을 생성하기 때문에 다른 선형 운동기구보다 매우 높은 가속 성능을 쉽게 얻을 수 있으며 또한 수㎛의 정밀한 위치제어가 가능하다는 장점이 있다.
Since the linear motor 100 can linearly move without mechanical conversion devices such as chains and gears, unlike the ball-screw or rack-pinion linear motion conversion devices, the noise and the bag -No problem due to back-lash, long life and easy maintenance. In particular, since the linear motor 100 generates a sliding motion directly by an input power source, the linear motor 100 can easily obtain a very high acceleration performance than other linear motion devices, and has an advantage of enabling precise position control of several μm.

이러한 리니어모터(100)는 고정자(120)가 구비되는 베이스플레이트(110)와, 베이스플레이트(110)에 설치되는 한 쌍의 리니어가이드(130)와, 리니어가이드(130)에 결합되며, 고정자(120)와 대응되는 위치에 가동자(140)가 구비되어 리니어가이드(130)를 따라 전후진 운동하는 슬라이드(150)로 이루어진다.The linear motor 100 is a base plate 110 is provided with a stator 120, a pair of linear guides 130 installed on the base plate 110, coupled to the linear guide 130, the stator ( The mover 140 is provided at a position corresponding to the 120 and includes a slide 150 that moves forward and backward along the linear guide 130.

그리고 고정자(120)는 한 쌍의 리니어가이드(130) 사이에 위치하고 슬라이드(150)는 가동자(140)의 동작에 따라 슬라이딩된다.The stator 120 is positioned between the pair of linear guides 130 and the slide 150 slides according to the operation of the mover 140.

그리고 리니어모터(100)의 상부쪽으로 접촉부재(170)가 돌출 형성되고, 이러한 접촉부재(170)는 슬라이드(150)에 연결되어 쉬프트 액추에이터의 변속핀(32)에 접촉 지지되는데, 이러한 구성에 의해 쉬프트 액추에이터가 동작되면 변속핀(32)이 좌우로 이동되고, 이에 의해 슬라이드(150)의 위치가 변위된다.
The contact member 170 protrudes toward the upper portion of the linear motor 100, and the contact member 170 is connected to the slide 150 to be supported by the shift pin 32 of the shift actuator. When the shift actuator is operated, the shift pin 32 is moved left and right, whereby the position of the slide 150 is displaced.

또한 슬라이드(150)가 위치 이동될 때 그 변위를 검출할 수 있도록 스케일(161)과 헤드(162)로 이루어진 엔코더(160)가 설치되는데, 이 중 스케일(161)은 리니어가이드(130)에 평행하게 설치되고, 헤드(161)는 슬라이드(150)에 설치되며, 이에 의해 눈금이 새겨진 스케일(161)을 따라 헤드(162)가 이동하면서 펄스를 읽어 들여 아날로그 신호를 발생시킨다.In addition, an encoder 160 including a scale 161 and a head 162 is installed to detect the displacement when the slide 150 is moved. The scale 161 is parallel to the linear guide 130. The head 161 is installed on the slide 150, whereby the head 162 moves along the scaled scale 161, and reads a pulse to generate an analog signal.

그리고 접촉부재(170)에는 쉬프트 액추에이터의 변속핀(32)에 가해지는 반력(부하)을 측정할 수 있도록 로드셀(L)이 설치된다.
And the load member (L) is installed on the contact member 170 to measure the reaction force (load) applied to the shifting pin 32 of the shift actuator.

엔코더(160)와 로드셀(l)로부터 검출되는 신호를 처리하기 위해 A/D변환부(200)가 구비되며, 이러한 A/D변환부(200)는 엔코더(160)와 로드셀(L)로부터의 신호를 수신하여 디지털 신호로 출력하며, A/D변환부(200)로부터 출력되는 디지털신호는 후술하는 디스플레이(400)를 통해 출력된다.
An A / D converter 200 is provided to process signals detected from the encoder 160 and the load cell 1, and the A / D converter 200 is provided from the encoder 160 and the load cell L. FIG. A signal is received and output as a digital signal, and the digital signal output from the A / D converter 200 is output through the display 400 to be described later.

PLC 모션제어기(300)는 리니어모터(100)의 토크, 속도, 위치 등을 제어하여 기어 변환시 쉬프트 액추에이터(1)에 의해 가해지는 반력 즉, 부하특성이 모사되도록 하는 것으로, 이때 이를 위해 PLC 모션제어기(300)에는 반력에 상당하는 부하가 나타나도록 미리 입력된다.The PLC motion controller 300 controls the torque, speed, position, etc. of the linear motor 100 to simulate the reaction force, that is, the load characteristic, applied by the shift actuator 1 when the gear is changed. In this case, the PLC motion controller 300 is input in advance so that a load corresponding to the reaction force appears.

이때 본 발명은 기본적으로 상용차의 기어 변환시 발생되는 도 2(b)에 도시된 바와 같은 부하특성을 리니어모터(100)를 통해 가장 유사하게 모사하여 쉬프트 액추에이터(1)를 상용차에 실제로 장착하지 않고도 장착한 것과 같은 환경에서 테스트할 수 있도록 하는 것이므로, 부하 프로파일을 그대로 모사하는 것이 중요한 것이 아니라 기어의 변환 과정에서 발생되는 부하특성 중에서도 기어가 변환되는 시점의 크기에 상당하는 부하에 가장 근접되도록 모사하는 것이 특히 중요하다.At this time, the present invention basically simulates the load characteristics as shown in FIG. 2 (b) generated during the gear shift of a commercial vehicle most similarly through the linear motor 100 so that the shift actuator 1 is mounted without actually mounting the commercial vehicle. Since it is possible to test in the same environment, it is not important to simulate the load profile as it is, but to simulate the closest to the load corresponding to the size of the gear shifting point among the load characteristics generated during the gear conversion process. Especially important.

즉, 본 발명은 상용차에서 기어 변환시 발생되는 부하특성이 모사되도록 하는 것으로, 이때의 부하는 쉬프트 액추에이터(1)에 반발력으로 인가되는 부하를 의미한다.
That is, the present invention is to simulate the load characteristics generated during the gear change in a commercial vehicle, the load at this time means a load applied to the shift actuator (1) with a repulsive force.

쉬프트 액추에이터(1)에서 기어가 변환되는 시점의 부하를 모사하기 위해서는 전자제어장치(TCU)에 의해서 동작되는 쉬프트 액추에이터(1)의 동작 중에서 기어 변환이 이루어지는 시점과 PLC 모션 제어부(300)에서 슬라이드(150)의 변위시점을 동기화시키는 과정이 필요하다. 이 동기화 과정을 위해 CAN(Controller Area Network) 데이터 변환기를 통한 전자제어장치(TCU)와 PLC 모션제어기(300)의 통신을 구현할 수 있다.
In order to simulate the load at the time when the gear is changed in the shift actuator 1, the gear shift is performed during the operation of the shift actuator 1 operated by the electronic control unit (TCU) and the slide (in the PLC motion control unit 300). It is necessary to synchronize the displacement point of 150). For this synchronization process, communication between the electronic controller (TCU) and the PLC motion controller 300 can be implemented through a controller area network (CAN) data converter.

디스플레이(400)는 엔코더(160)로부터 수신되는 정보를 출력하는 장치로, 이 디스플레이(400)를 통해 각종 정보가 디스플레이될 수 있다.
The display 400 is an apparatus for outputting information received from the encoder 160, and various kinds of information may be displayed through the display 400.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 부하 모사장치를 이용하여 쉬프트 액추에이터를 테스트 하는 과정에 대해 설명한다.
A process of testing the shift actuator using the load simplicity of the present invention having the above configuration will be described.

첨부된 도면의 도 6은 본 발명에 따른 쉬프트 액추에이터 모사 장치의 동작 상태도이다.Figure 6 of the accompanying drawings is an operational state diagram of a shift actuator simulation apparatus according to the present invention.

본 발명의 리니어모터(100)는 PLC 모션제어기(300)에 의해 기어 변환시 발생하는 부하특성을 모사하도록 세팅되어 있고, 이 상태에서 테스트 대상인 쉬프트 액추에이터(1)의 변속핀(32)을 슬라이드(150)의 접촉부재(170)에 접촉되도록 설치한다.The linear motor 100 of the present invention is set to simulate the load characteristics generated when the gear is changed by the PLC motion controller 300, and slides the shift pin 32 of the shift actuator 1 under test in this state. It is installed to contact the contact member 170 of the).

이후 쉬프트 액추에이터(1)의 변속동작을 수행하여 변속동작 중에서 변속이 이루어지는 시점부터 변속이 완료되는 시점까지 쉬프트 액추에이터의 변속핀(32)의 구동에 따른 슬라이드(150)의 슬라이딩 동작과 부하가 엔코더(160)와 로드셀(L)을 통해 검출되고, 이들 정보는 A/D변환기(200)로 송출된다.
Subsequently, the shifting operation of the shift actuator 1 is performed so that the sliding operation and the load of the slide 150 according to the driving of the shifting pin 32 of the shift actuator from the time of shifting to the time of shifting are completed. 160 is detected through the load cell (L), these information is sent to the A / D converter 200.

상기 과정에 의해 슬라이드(150)의 슬라이딩 동작과 부하와 관련된 신호가 A/D변환기(200)에 수신되면 A/D변환기(200)에서는 이들 수신하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 디스플레이(400)에 제공하며, 디스플레이(400)에서는 테스트 중인 쉬프트액추에이터(1)의 정상 동작 여부를 각종 정보를 통해 확인한다.
When the signals related to the sliding operation of the slide 150 and the load are received by the A / D converter 200 by the above process, the A / D converter 200 converts the received analog signals into digital signals and displays the signals 400. In addition, the display 400 checks whether or not the normal operation of the shift actuator 1 under test through various information.

이상 설명한 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 쉬프트 액추에이터의 부하 모사장치는 쉬프트 액추에이터를 실차에 장착하지 않고도 실내의 안정된 환경 하에서 테스트할 수 있기 때문에 안정적이며 신뢰할 수 있는 테스트 결과를 얻을 수 있다.
Since the load simplicity of the shift actuator of the present invention having the structure as described above can be tested under a stable environment indoors without mounting the shift actuator in the vehicle, stable and reliable test results can be obtained.

100 : 리니어모터 110 : 베이스 플레이트
120 : 고정자 130 : 리니어가이드
140 : 가동자 150 : 슬라이드
160 : 엔코더 161 : 스케일
162 : 헤드 170 : 접촉부재
200 : A/D변환부 300 : PLC 모션제어기
400 : 디스플레이 L : 로드셀100: linear motor 110: base plate
120: stator 130: linear guide
140: mover 150: slide
160: encoder 161: scale
162: head 170: contact member
200: A / D converter 300: PLC motion controller
400: Display L: Load Cell

Claims (4)

쉬프트 액추에이터의 변속핀(32)에 가해지는 부하특성을 모사하기 위한 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치에 있어서,
리니어모터(100)와;
상기 리니어모터(100)의 상부로 돌출 형성되며, 선단이 변속핀(32)과 접촉되는 접촉부재(170)와;
상기 리니어모터(100)의 슬라이딩 동작에 따른 정보를 검출하는 엔코더(160)와;
상기 쉬프트 액추에이터의 변속핀(32)에 가해지는 부하를 측정하는 로드셀(L)과;
상기 엔코더(160)와 상기 로드셀(L)로부터 발생되는 신호를 변환하는 A/D변환부(200) 및;
상기 리니어모터(100)를 제어하여 상용차에서 발생하는 부하특성을 모사하는 PLC 모션제어기(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어모터를 이용한 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치.
In the commercial vehicle shift actuator load simulation apparatus for simulating the load characteristics applied to the shifting pin 32 of the shift actuator,
A linear motor 100;
A contact member 170 protruding upward from the linear motor 100 and having a front end contacting the shift pin 32;
An encoder (160) for detecting information according to the sliding operation of the linear motor (100);
A load cell (L) for measuring a load applied to the shift pin 32 of the shift actuator;
An A / D converter 200 for converting signals generated from the encoder 160 and the load cell L;
Shift actuator load simulation apparatus for a commercial vehicle using a linear motor, characterized in that it comprises a PLC motion controller 300 for controlling the linear motor (100) to simulate the load characteristics generated in the commercial vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 리니어모터(100)는 고정자(120)가 구비되는 베이스플레이트(110)와;
상기 베이스플레이트(110)에 설치되는 한 쌍의 리니어가이드(130)와;
상기 리니어가이드(130)에 결합되며, 상기 고정자(120)와 대응되는 위치에 가동자(140)가 구비되어 상기 리니어가이드(130)를 따라 전후진 운동하는 슬라이드(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어모터를 이용한 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치.
The method according to claim 1,
The linear motor 100 and the base plate 110 is provided with a stator 120;
A pair of linear guides 130 installed on the base plate 110;
It is coupled to the linear guide 130, characterized in that it comprises a slide 150 which is provided with a movable member 140 at a position corresponding to the stator 120 to move back and forth along the linear guide 130. Shift actuator load simulation device for commercial vehicles using a linear motor.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 엔코더(160)는 상기 리니어가이드(130)에 평행하게 설치되는 스케일(161)과; 상기 슬라이드(150)에 설치되며, 상기 스케일(161)을 따라 이동되는 헤드(162)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어모터를 이용한 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치.
The method according to claim 1 or 2,
The encoder 160 and the scale 161 is installed in parallel to the linear guide 130; Shift actuator load simulation apparatus for a commercial vehicle using a linear motor, characterized in that the head is installed on the slide 150, the head 162 is moved along the scale (161).
청구항 1에 있어서,
상기 엔코더(160)의 정보를 디스플레이하는 디스플레이(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어모터를 이용한 상용차용 쉬프트 액추에이터 부하 모사장치.The method according to claim 1,
Shift actuator load simulation apparatus for a commercial vehicle using a linear motor, characterized in that it further comprises a display (400) for displaying the information of the encoder (160).
KR1020110139398A 2011-12-21 2011-12-21 Reaction force simulation device using linear motor for shift actuator of commercial vehicle KR101284163B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110139398A KR101284163B1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Reaction force simulation device using linear motor for shift actuator of commercial vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110139398A KR101284163B1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Reaction force simulation device using linear motor for shift actuator of commercial vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130071916A true KR20130071916A (en) 2013-07-01
KR101284163B1 KR101284163B1 (en) 2013-07-09

Family

ID=48986790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110139398A KR101284163B1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Reaction force simulation device using linear motor for shift actuator of commercial vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101284163B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111322394A (en) * 2020-03-03 2020-06-23 凯博易控车辆科技(苏州)股份有限公司 Vehicle gear shifting simulation system and method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110108963A (en) * 2019-05-20 2019-08-09 江麓机电集团有限公司 A kind of multi-functional expansible comprehensive actuator shift control apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101326702B (en) * 2005-12-06 2012-05-09 Thk株式会社 Linear motor actuator
JP5098879B2 (en) * 2008-05-29 2012-12-12 トヨタ自動車株式会社 Shift feeling evaluation device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111322394A (en) * 2020-03-03 2020-06-23 凯博易控车辆科技(苏州)股份有限公司 Vehicle gear shifting simulation system and method

Also Published As

Publication number Publication date
KR101284163B1 (en) 2013-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101980037B (en) Comprehensive test device for linear motor motion system
CN108999959B (en) Device and method for testing automatic gear shifting actuating mechanism of automobile
CN101210858A (en) Shift drive system for speed-changer synchronizer jack horse test bed
CN105527099A (en) Hand-operated gearbox gearshift performance testing arrangement
CN102913616B (en) Calibrate the method for selected shift sensor
KR101348083B1 (en) Test device of clutch actuator for automated manual transmisson
CN104214329A (en) Virtual diagnosis system and method for automatic transmission
CN201130092Y (en) Speed variator shift performance test apparatus
KR101284163B1 (en) Reaction force simulation device using linear motor for shift actuator of commercial vehicle
CN103837340A (en) Testing system for testing endurance of shifting fork assembly of dual-clutch gearbox
CN105043762A (en) Fatigue testing machine for gear shift fork
CN105784354A (en) Automobile mechanical gearbox transmission error comprehensive testing device and method
CN107340142B (en) Durability test equipment and test method for gear shifting operating rod
CN109708873B (en) Method and device for testing torque transmission characteristics of clutch in transmission assembly
CN203894059U (en) Experimental apparatus for simulating gearshift system
CN103822743A (en) Electrical testing device used for urban railway vehicle plug door mechanism
CN103954454A (en) Experimental device for simulating gear-shifting system
KR101284168B1 (en) Reaction force simulation device using electromagnet for shift actuator of commercial vehicle
CN205642831U (en) Automobile machinery formula derailleur transmission error integrated test device
KR20130092274A (en) Test device of gear actuator for automated manual transmisson
RU2649216C1 (en) Loading mechanism of the stand for testing the rope drive
KR101284165B1 (en) Reaction force simulation device using hydraulic cylinder for shift actuator of commercial vehicle
CN202994467U (en) AMT test system
CN117664556A (en) Automatic transmission gear shifting executing mechanism test device and test method
CN113008554B (en) Impact durability test method for new energy reducer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160420

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170510

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180718

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190627

Year of fee payment: 7