KR20150129113A

KR20150129113A - 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20150129113A
Application number: KR1020140054649A
Authority: KR
Inventors: 이상기; 김근호
Original assignee: 현대다이모스(주)
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2015-11-19
Also published as: CN105083288B; CN105083288A

Abstract

본 발명은 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 구동모드 스위치의 구동모드가 절환되는 것을 검출하는 절환모드 검출부와, 가속페달의 스트로크를 검출하는 페달센서와, 페달센서에서 검출되는 데이터와 임계값을 비교한 후에 2륜 절환신호나 4륜 절환신호를 발생하는 제어부와, 제어부에서 발생되는 절환신호에 의해 작동되며, 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 또는 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드으로 절환하기 위한 절환 작동부를 포함함으로써, 가속페달을 깊게 밟은 상태에서 구동모드를 바꾸게 되면, 구동모드의 절환이 이루어지지 않도록 하여 구동모드를 절환하는 절환기구가 손상되거나 충격이 발생되는 것을 최소화할 수 있는 것이다.

Description

파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치 및 방법 {PART-TIME 2WD/4WD CONVERSION CONTROL DEVICE AND METHED}

본 발명은 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가속페달 정보를 이용하여 구동모드 절환시 트랜스퍼 내부에 손상 및 절환 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있는 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

4륜 구동차량은 전륜과 후륜을 동시에 구동할 수 있도록 하여 비포장도로 및 눈길이나 빗길에서 탁월한 안정성 및 조종성을 가지고 있다. 이 4륜 구동차량은 경제성을 위하여 전륜 또는 후륜만을 구동하다가 필요에 따라 전 후륜을 동시에 구동하기 위하여 동력을 나누어 전후륜으로 전달하도록 구성된다.

이러한 4륜 구동차량의 구동방식에는 항상 4륜으로 구동할 수 있는 풀-타임(Full-time) 방식, 평상시에는 2륜으로 구동하다가 필요시 4륜으로 구동할 수 있는 파트-타임(Part-time) 방식이 있다.

파트타임 방식의 4륜 구동 차량은, 2륜에서 4륜으로 절환하거나 4륜에서 2륜으로 절환하기 위한 구동모드 스위치가 운전자 근처에 구비되고, 필요시에 운전자가 구동모스 스위치를 조작하여 절환하게 된다.

이러한 파트타임 방식의 4륜 구동 차량은 통상 주행 중에 운전자가 구동모드 절환이 필요하다고 판단될 때 구동모드 스위치를 조작하여 구동모드(2륜에서 4륜으로 또는 4륜에서 2륜으로)를 절환하게 된다.

그러나, 종래의 파트타임 4륜 구동차량에서 상기와 같이, 운전자가 주행 중에 구동모드 절환을 수행할 때 통상 가속페달을 밟은 상태에서 행하게 된다. 이때, 운전자가 가속페달을 깊게 밟은 상태에서 구동모드 절환을 행하게 되면, 트랜스퍼에 전환 충격이 발생되어 트랜스퍼 내부 손상을 발생하게 되고, 이로 인하여 주변 부품의 손상을 초래하는 문제가 발생되었다.

한국 공개특허공보 1999-0052339(1999.07.05)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 가속페달의 스트로크 정보를 검출하여 구동모드 절환시 트랜스퍼에서 발생되는 충격을 최소화하여 트랜스퍼 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 구동모드 스위치의 구동모드가 절환되는 것을 검출하는 절환모드 검출부와, 가속페달의 스트로크를 검출하는 페달센서와, 페달센서에서 검출되는 데이터와 임계값을 비교한 후에 2륜 절환신호나 4륜 전활신호를 발생하는 제어부와, 제어부에서 발생되는 절환신호에 의해 작동되며, 2륜 구동모드에서 4륜구동모드로 또는 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드로 절환하기 위한 절환 작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제어부는, 페달센서로부터 전달되는 가속페달의 스트로크 값이 임계값 미만일 경우에만 절환기구를 작동하는 절환 작동부의 절환 작동 신호를 발생하는 것이 바람직하다.

또한, 절환 작동부에 의해 2륜모드에서 4륜모드로 절환되거나 4륜모드에서 2륜모드로 절환될 때 점등되거나 소등되는 절환 표시부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 제어부는 절환모드 스위치가 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 변경되는 신호가 전송되어 페달센서에서 검출된 스트로크 값이 임계 스트로크보다 크면 절환표시부를 점멸시키도록 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 절환 모드 스위치에서 2륜 구동모드와 4륜 구동모드가 상호 절환되는 것을 검출하는 구동모드 검출단계와, 가속페달의 스트로크를 검출하는 스트로크 검출단계와, 검출된 스트로크와 임계 스트로크를 비교하여 절환 작동부의 작동 여부를 판단하는 판단단계와, 판단단계 이후에, 절환기구를 작동하기 위한 절환 작동부의 작동을 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 판단단계는 검출된 스트로크가 임계 스트로크보다 작을 때에 절환 작동부를 작동모드로 판단하고, 검출된 스트로크가 임계 스트로크 보다 클 때는 절환 작동부를 비작동모드로 판단하는 것이 바람직하다.

또한, 제어단계는 판단단계에서 작동모드로 판단될 때, 절환 작동부를 작동하도록 제어하고, 비작동모드로 판단되면 절환 작동부를 작동하지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 제어단계 이후에, 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 절환하거나 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드로 절환할 때 절환 표시부를 작동시키는 절환표시부 작동단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 절환표시부 작동단계는 절환 작동부에서 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 절환될 때만 절환 표시부를 온(ON)시키는 것이 바람직하다.

또한, 판단단계 이후에, 판단단계에서 절환 작동부의 비작동모드로 판단되면, 절환 표시부를 점멸시키는 점멸 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 가속페달을 깊게 밟는 상태에서 구동모드를 바꾸게 되면, 구동모드의 절환이 이루어지지 않도록 구성됨으로써, 구동모드를 절환하는 절환기구가 손상되거나 충격이 발생되는 것을 최소화할 수 있어 구동계의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 구동모드 절환시 부드러운 구동절환을 위하여 종래와 같이 별도의 부품이 필요치 않게 되므로, 원가 절감 효과가 있다.

또한, 구동모드 절환이 이루어지지 않는 것을 운전자에게 절환 표시부를 점멸시켜 알림으로써 운전자가 무의식적으로 가속페달을 깊게 밟고 구동모드 스위치를 조작하는 것을 일깨울 수 있어 사용자 편의성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치를 도시한 블럭도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 방법을 도시한 순서도.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

참고로, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치를 도시한 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 방법을 도시한 순서도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치는 구동모드 스위치의 작동을 검출하는 절환모드 검출부(120), 가속페달의 스트로크를 검출하는 페달센서(110), 페달센서(110)의 스트로크 검출 데이터에 의해 4륜으로의 절환신호를 발생시키는 제어부(130), 제어부(130)의 절환신호에 의해 2륜구동 모드에서 4륜구동 모드나 4륜구동 모드에서 2륜구동 모드로 절환하는 절환기구를 작동시키는 절환 작동부(140)를 포함한다.

4륜 구동 차량의 운전석에는 운전자가 운전 중에 2륜 구동에서 4륜 구동으로 절환하거나 4륜 구동에서 2륜 구동으로 절환하기 위한 구동모드 스위치가 구비된다.

이 구동모드 스위치는 운전자가 2개의 위치 즉, 이격되어 있는 2륜구동 모드와 4륜구동 모드의 위치를 레버가 왕복 이동되도록 구성되거나, 누름버튼을 누르면 스위치가 단락되거나 연결되어 2륜구동 모드와 4륜구동 모드가 선택되도록 구성된다.

절환모드 검출부(120)는 구동모드 스위치가 작동되어 구동모드가 2륜구동 모드에서 4륜구동 모드로 절환되거나 4륜구동 모드에서 2륜구동 모드로 절환되는 것을 검출하게 된다. 즉, 절환모드 검출부(120)는 구동모드 스위치에 구비되어 구동 모드 스위치가 작동되어 구동 모드 위치가 전환되는 것을 검출 검출하여 제어부(130)로 전송하게 된다.

페달센서(110)는 가속 페달에 구비되어 운전자가 가속페달을 밟을 때, 가속페달이 이동되는 이동거리 즉, 가속페달의 스트로크를 검출한 후에, 검출한 데이터를 후술하는 제어부(130)로 전송하게 된다.

제어부(130)는 페달센서(110)에서 검출되어 전송되는 가속페달의 스트로크 값과 임계 스트로크값(이하 ?緞瘟?이라 한다)을 비교한 후에, 검출된 스트로크 값이 임계값보다 작을 경우에는 절환 작동부(140)가 작동기구를 작동시키는 제어신호를 발생하고, 검출된 스트로크값이 임계값보다 클 때에는 절환 작동부(140)가 작동기구를 작동시키지 않는 제어신호를 발생하게 된다.

여기서, 임계값은 가속페달의 검출된 스트로크 값과 비교하기 위하여 사전에 수많은 실험을 통하여 구해지는 값이다. 이 임계값은 가속페달을 밟고 있는 상황에서 구동모드 스위치를 조작하여 구동모드 절환이 이루어졌을 때 절환기구에 충격이나 다른 부품이 손상되지 않을 정도로 여겨지는 가속페달의 스트로크 값으로, 기설정된 스트로크라고도 한다. 이 임계값은 차량의 제조시 제어부(130)에 기입력되어 있어야 하며, 본 발명의 일실시예에서는 가속페달의 전 스트로크에 대하여 25%로 설정하며, 차종에 따라 임계값을 25 ± 5 %로 설정할 수 있다.

절환 작동부(140)는 제어부(130)의 절환 신호에 따라 절환기구를 작동하거나 작동시키지 않아 현상태를 유지하도록 하는 역할을 하게 된다. 즉, 절환 작동부(140)는 제어부(130)에서 발생한 절환신호에 의해 절환기구를 작동시켜 2륜구동 모드에서 4륜구동 모드 또는 4륜구동 모드에서 2륜구동 모드로 작동시키거나, 절환기구를 작동하지 않고 현재 구동모드 상태를 유지하도록 하게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 트랜스퍼 절환 제어 장치는 절환 작동부(140)에 의해 절환기구가 2륜구동에서 4륜구동으로 절환되어 4륜구동 상태가 되면, 4륜구동 상태로 주행하고 있다는 것을 표시하는 절환 표시부(150)를 더 포함한다.

이 절환 표시부(150)는 제어부(130)에 의해 제어되어 작동되거나 절환 작동부(140)에 의해 작동되도록 구성할 수 있다.

절환 표시부(150)는 2륜 구동에서 4륜 구동으로 절환되면, 점등되면서 운전자가 4륜 구동 상태임을 알 수 있는 램프로 구성된다. 이 절환 표시부(150)가 제어부(130)에 의해 제어되는 경우에는 제어부(130)가 구동모드 스위치로부터 구동모드가 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드 상태로 변경되는 신호가 전달되고, 페달 스트로크 검출값이 임계값보다 작을 때 4륜 구동모드로 절환하는 신호를 발생하여 절환 작동부(140)를 제어하면서 절환 표시부(150)가 점등되도록 구성된다.

절환 작동부(140)에 의해 작동되는 경우에는 절환 작동부(140)가 절환 기구를 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 작동시킬 때, 절환 표시부(150)도 함께 작동시키도록 구성할 수 있다.

또한, 절환 표시부(150)는 제어부(130)에 구동모드 스위치로부터 구동모드가 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드 상태로 또는 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드 상태로 변경되는 신호가 전달되고, 제어부(130)에서 페달 스트로크 검출값이 임계보다 크다고 판단되면 점멸되도록 구성된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 방법에 대하여 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 방법은, 절환모드에서 모드 변경을 검출하는 모드 검출단계(S100), 가속페달의 스트로크를 검출하는 검출단계(S200), 검출된 스트로크와 기설정된 스트로크를 비교하여 절환작동부(140)의 작동여부를 판단하는 판단단계(S300), 판단단계 후에 절환기구를 작동하기 위한 절환 작동부(140)의 작동을 제어하는 제어단계(S400)를 포함한다.

모드 검출단계(S100)는 운전자가 운전석에 구비되는 절환모드 스위치를 조작하여 절환 모드가 변경되는 것을 검출한다.

모드 검출단계(S100)는 절환모드 검출부(120)가 운전자가 절환모드 스위치를 조작하여 2륜구동 모드에서 4륜구동 모드로 절환되거나 4륜모드에서 2륜모드로 절환되는 것을 검출하게 된다.

구동모드 검출단계(S100) 이후에 가속 페달의 스트로크를 검출하는 스트로크 검출단계를 갖는다.(S200)

스트로크 검출단계(S200)는 운전자가 가속 페달을 밟을 때 가속페달의 스트로크 값을 검출하는 것으로, 페달에 구비되는 페달센서(110)가 가속페달의 스트로크를 검출하여 제어부(130)로 전송하게 된다.

이후에, 검출된 스트로크와 임계값을 비교한 후에 절환 작동부(140)의 작동여부를를 판단하는 판단단계를 갖는다.(S300)

이 판단단계(S300)는 제어부(130)에서 페달센서(110)로부터 전송된 검출된 스트로크와 임계값을 비교한 후에, 절환 작동부(140)의 작동여부를 판단하는 것이다.

여기서, 판단단계(S300)에서 제어부(130)는 검출된 스트로크가 임계값보다 작은 경우에는 절환 작동부(140)가 절환기구를 작동시키는 작동모드로 판단하고, 검출된 스트로크가 임계값보다 크거나 같게 되면 절환 작동부(140)가 절환기구를 작동시키지 않는 비작동모드로 판단하게 된다.

이후에, 판단단계(S300) 이후에, 절환기구를 작동하기 위한 절환 작동부(140)의 작동을 제어하는 제어단계를 갖는다.(S400)

이 제어단계(S400)는 판단단계에서 작동모드로 판단되면, 절환 작동부(140)를 작동하여 절환기구에서 구동모드 절환이 이루어지도록 하고, 비작동모드로 판단되면 절확기구의 현재 구동모드가 유지되도록 절환 작동부(140)를 제어하는 것이다.

한편, 제어단계(S400) 이후에, 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 절환하거나 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드로 절환할 때 구동모드 상태를 표시하는 절환 표시부를 작동시키기 위한 절환표시부 작동단계(S410)를 더 포함한다.

이 절환표시부 작동단계(S410)는 절환 작동부(140)에서 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 절환될 때는 절환 표시부(150)를 온(ON) 상태가 되도록 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드로 절환될 때는 절환 표시부(150)를 오프(OFF)된 상태가 되도록 절환 표시부(150)를 제어하게 된다.

또한, 판단단계(S300) 이후에, 판단단계에서 절환 작동부(140)가 비작동모드로 판단되면, 절환 표시부(150)를 점멸시키도록 제어하는 점멸단계를 더 포함한다.(S420)

이 절환 표시부 점멸단계(S420)는 운전자가 구동모드 스위치를 작동시키고, 가속페달의 스트로크 값이 임계값보다 클 때, 제어부(130)가 절환 작동부(140)를 비작동모드로 제어하고, 절환 표시부(150)를 점멸시키도록 하여 운전자에게 경고하는 단계이다.

상기와 같이, 2륜 구동모드나 4륜 구동모드로 주행하다가 운전자가 구동모드를 바꾸기 위하여 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 또는 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드로 절환할 때 운전자가 가속페달을 밟는 것에 의해 구동모드를 절환하는 절환기구를 작동시키기 위한 절환 작동부의 작동을 제어하게 된다.

따라서, 운전자가 가속페달을 깊게 밟는 상태에서 구동모드를 바꾸게 되면, 구동모드의 절환이 이루어지지 않도록 구성됨으로써, 구동모드를 절환하는 절환기구가 손상되거나 충격이 발생되는 것을 최소화할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

110 : 페달센서
120 : 절환모드 검출부
130 : 제어부
140 : 절환 작동부
150 : 절환 표시부

Claims

구동모드 스위치의 구동모드가 절환되는 것을 검출하는 절환모드 검출부;
가속페달의 스트로크를 검출하는 페달센서;
페달센서에서 검출되는 데이터와 임계값을 비교한 후에 2륜 절환신호나 4륜 절환신호를 발생하는 제어부;
제어부에서 발생되는 절환신호에 의해 작동되며, 2륜 구동모드에서 4륜구동모드로 또는 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드으로 절환하기 위한 절환 작동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
제어부는,
페달센서로부터 전달되는 가속페달의 스트로크 값이 임계값 미만일 경우에만 절환 작동부가 작동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
절환 작동부에 의해 2륜모드에서 4륜모드로 절환되거나 4륜모드에서 2륜모드로 절환될 때 점등되거나 소등되는 절환 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치.
청구항 1에 있어서,
제어부는,
절환모드 스위치가 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 변경되는 신호가 전송되어 페달센서에서 검출된 스트로크 값이 임계 스트로크보다 크면 절환표시부를 점멸시키도록 하는 것을 특징으로 하는 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 장치.
절환 모드 스위치에서 2륜구동 모드와 4륜 구동모드가 상호 절환되는 것을 검출하는 구동모드 검출단계;
가속페달의 스트로크를 검출하는 스트로크 검출단계;
검출된 스트로크와 임계 스트로크를 비교하여 절환 작동부의 작동 여부를 판단하는 판단단계;
판단단계 이후에, 절환기구를 작동하기 위한 절환 작동부의 작동을 제어하는 제어단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 방법.
청구항 5에 있어서,
판단단계는,
검출된 스트로크가 임계 스트로크보다 작을 때에 절환 작동부를 작동모드로 판단하고, 검출된 스트로크가 임계 스트로크 보다 클 때는 절환 작동부를 비작동모드로 판단하는 것을 특징으로 하는 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 방법.
청구항 6에 있어서,
제어단계는,
판단단계에서 작동모드로 판단될 때, 절환 작동부를 작동하도록 제어하고, 비작동모드로 판단되면 절환 작동부를 작동하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 방법.
청구항 5에 있어서,
제어단계 이후에, 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 절환하거나 4륜 구동모드에서 2륜 구동모드로 절환할 때 절환 표시부를 작동시키는 절환표시부 작동단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
절환표시부 작동단계는
절환 작동부에서 2륜 구동모드에서 4륜 구동모드로 절환될 때만 절환 표시부를 온(ON)시키는 것을 특징으로 하는 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 방법.
청구항 5에 있어서,
판단단계 이후에,
판단단계에서 절환 작동부의 비작동모드로 판단되면, 절환 표시부를 점멸시키는 점멸 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파트타임 2륜/4륜 구동 절환 제어 방법.