KR20180012671A - Method and apparatus for transfering a power transfer unit in screw type four wheel driven vehicle - Google Patents

Method and apparatus for transfering a power transfer unit in screw type four wheel driven vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR20180012671A
KR20180012671A KR1020160139424A KR20160139424A KR20180012671A KR 20180012671 A KR20180012671 A KR 20180012671A KR 1020160139424 A KR1020160139424 A KR 1020160139424A KR 20160139424 A KR20160139424 A KR 20160139424A KR 20180012671 A KR20180012671 A KR 20180012671A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
angle
screw
zero
motor
value
Prior art date
Application number
KR1020160139424A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
한예슬
Original Assignee
현대위아 주식회사
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 현대위아 주식회사 filed Critical 현대위아 주식회사
Publication of KR20180012671A publication Critical patent/KR20180012671A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30Sensors
    • B60Y2400/304Acceleration sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/82Four wheel drive systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Abstract

Disclosed in the present invention are a screw-type four-wheel drive power switching device and method, capable of accurately performing PTU engagement and switching at a release angle by learning a zero point of an angle sensor when a PTU screw is moved using a DC motor in a four-wheel drive vehicle to be coupled to or separated from a fork and a sleeve. The disclosed screw-type four-wheel drive power switching device comprises: a motor control unit for controlling the rotation of a motor; an angle detection unit for detecting a rotation angle of a screw through an angle sensor; a zero angle learning unit for learning a zero angle of the screw and storing the zero angle in a memory; a memory for storing the learned zero angle data and last angle data of a previous ignition cycle; and a control unit for controlling rotation of the motor through the motor control unit to match the initial position of the screw to the learned zero angle on the basis of the learned zero angle.

Description

스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치 및 방법{Method and apparatus for transfering a power transfer unit in screw type four wheel driven vehicle}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw type four-wheel drive power switching apparatus and method,

본 발명은 각도 센서 기반 전자식 전력 전환 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 4륜 구동 차량에서, DC(Direct Current) 모터를 이용하여 PTU(Power Transfer Unit) 스크류를 이동시켜 포크 및 슬리브에 체결 또는 해제되도록 할 때, 각도 센서의 0 지점을 학습하여 PTU 체결 및 해제 각도로의 절환이 정확하게 이루어질 수 있도록 하는, 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for controlling an electric power based on an angle sensor, and more particularly, in a four-wheel drive vehicle, a PTU (Power Transfer Unit) screw is moved using a DC (Direct Current) motor to be fastened to a fork and a sleeve Or disengagement of the angle sensor by learning the zero point of the angle sensor so that switching to the PTU engagement and disengagement angle can be accurately performed.

일반적으로 4륜 구동 장치는 구동력의 확보에 따른 주행성의 향상과 제동력의 향상 및 선회시 조향성의 향상 등을 목적으로, 전/후륜 구동력에 대한 분배 기능 뿐만 아니라, 조작 기구를 이하여 선회시 전/후륜의 선회 반경에 따른 회전차를 흡수하는 기능 등을 갖추고 있다.Generally, a four-wheel drive device is a device that not only distributes the front and rear wheel driving forces, but also controls the operation mechanism in the following manner in order to improve the driving performance, the braking force, A function of absorbing a rotational difference in accordance with the turning radius of the rear wheel, and the like.

이러한 4륜 구동 장치는 통상 4륜 구동 트랜스퍼(Power Transfer Unit, 이하 PTU)라 지칭하며, 이의 종류로는 크게 일시 4륜 구동 방식(Part Time 4WD)과 상시 4륜 구동 방식(Full Time 4WD)이 있다.Such a four-wheel drive unit is generally referred to as a four-wheel drive transfer (PTU). The four-wheel drive unit includes a four-wheel drive system (Part Time 4WD) and a full-time 4WD have.

일시 4륜 구동 방식은 평상 시에는 주행 성능을 높이기 위해 2륜 구동으로 운행하다가 험로나 악천후 시 별도의 4륜 구동 트랜스퍼를 이하여 4륜 구동으로 전환하여 강력한 주행력을 발휘할 수 있는 것이다.The four-wheel drive system temporarily operates in two-wheel drive to improve the driving performance in normal operation, and can switch the four-wheel drive transfer to a four-wheel drive in the rough or bad weather and exert a powerful driving force.

상시 4륜 구동 방식은 항상 4개의 차륜이 구동력을 받는 구조로서 평시나 악천후 시에도 안정된 주행이 가능하므로 일반적인 레저 차량(RV)이나 고급 승차에 주로 적용되고 있는 실정이다.Since the four-wheel drive system always receives driving force from four wheels, it can be steadily operated even in a severe or bad weather, and thus it is mainly applied to general leisure vehicles (RV) and luxury riding.

그런데, 종래 4륜 구동 장치는 PTU를 통해 스크류를 이동시켜 포크 및 슬리브에 체결 또는 해제 시에 체결 각도에서 해제 각도로의 차이나, 해제 각도에서 체결 각도로의 차이가 발생하여 절환에 따른 충격이 발생하게 되는 문제점이 있다.However, in the conventional four-wheel drive device, when the screw is moved through the PTU, the difference from the engagement angle to the release angle or the engagement angle from the release angle occurs at the time of engagement or disengagement from the fork and sleeve, There is a problem to be done.

이는, 초기 스크류의 위치를 정확히 판단하지 못함에 따라 발생된 스크류의 각도 차이에 의해 발생되는 것으로 4WD 시스템의 성능을 저하시키는 문제점이 되고 있다. This is caused by the difference in angle of the screw generated due to the inability to precisely determine the position of the initial screw, which is a problem of deteriorating the performance of the 4WD system.

한국 공개특허공보 제2006-0080002호(공개일: 2006년 7월 7일)Korean Patent Publication No. 2006-0080002 (Disclosure Date: July 7, 2006)

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 4륜 구동 차량에서, DC 모터를 이용하여 PTU 스크류를 이동시켜 포크 및 슬리브에 체결 또는 해제되도록 할 때, 각도 센서의 0 지점을 학습하여 PTU 체결 및 해제 각도로의 절환이 정확하게 이루어질 수 있도록 하는, 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치 및 방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and to provide a PTU- And a disengagement angle can be precisely performed in a screw-type four-wheel drive power switching apparatus and method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치는, 차량의 변속기측 디프케이스와 연결되는 드라이브 샤프트; 상기 드라이브 샤프트의 외주면에 제1 헬리컬 기어와 일체로 설치된 드리븐 샤프트; 상기 드리븐 샤프트의 일단에 동기되고, 상기 드리븐 샤프트와 상기 드라이브 샤프트 사이에 설치된 슬리브; 상기 드리븐 샤프트와 평행하게 회전축이 설치되고, 상기 회전축의 외주면에 가변피치를 갖는 스크류가 설치된 모터; 상기 스크류와 맞물리는 핀과, 상기 핀이 일측에 설치되어 트랜스퍼 케이스에 지지되는 러그, 상기 러그에 일측이 지지되며 타측이 상기 슬리브를 잡는 쉬프트 포크를 구비하는 포크 어셈블리를 포함하는 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치로서, 상기 모터의 회전 동작을 제어하는 모터 제어부; 상기 스크류의 회전 각도를 각도 센서를 통해 검출하는 각도 검출부; 상기 스크류의 제로(0)각을 학습하여 메모리에 저장하는 제로각 학습부; 상기 학습된 제로각 데이터와 이전 점화 사이클(Ignition Cycle)의 마지막 각도 데이터를 저장하는 메모리; 및 상기 학습된 제로각에 근거해 상기 스크류의 초기 위치를 상기 학습된 제로각으로 맞추도록 상기 모터 제어부를 통해 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a screw-type four-wheel drive power switching apparatus including: a drive shaft connected to a transmission case deep case of a vehicle; A driven shaft integrally formed with the first helical gear on an outer circumferential surface of the drive shaft; A sleeve which is synchronized with one end of the driven shaft and is provided between the driven shaft and the drive shaft; A motor provided with a rotating shaft parallel to the driven shaft and having a screw having a variable pitch on an outer peripheral surface of the rotating shaft; And a fork assembly including a pin engaged with the screw, a lug provided on one side of the pin and supported by the transfer case, and a shift fork supported on one side of the lug and on the other side of the sleeve, A power switching device comprising: a motor control unit for controlling a rotating operation of the motor; An angle detector for detecting a rotation angle of the screw through an angle sensor; A zero angle learning unit for learning a zero angle of the screw and storing the zero angle in a memory; A memory for storing the learned zero angle data and last angle data of a previous ignition cycle; And a control unit for controlling the rotation of the motor through the motor control unit to adjust the initial position of the screw based on the learned zero angle to the learned zero angle.

또한, 상기 모터 제어부는, 상기 모터를 저전압으로 구동하여 상기 스크류를 각도 감소 방향으로 회전시키게 된다.In addition, the motor control unit drives the motor to a low voltage to rotate the screw in an angle decreasing direction.

또한, 상기 제로각 학습부는, 상기 스크류의 각도값 변경이 더 이상 일어나지 않는 지점을 제로(0)각으로 설정하거나, 상기 각도 검출부를 통해 현재 검출된 각도값에서 학습 중 이동된 각도값을 뺀 각도값을 상기 제로(0)각으로 설정하여 학습하게 된다.The zero angle learning unit may set an angle at which a screw angle value is no longer changed to a zero angle or an angle obtained by subtracting a current angle value detected during learning from a currently detected angle value through the angle detection unit Value is set to the above-mentioned zero (0) angle.

또한, 상기 모터 제어부는, 상기 이전 점화 사이클의 각도값(A)에 대한 절대값(|A|)이, 상기 스크류의 체결 위치값보다 작거나 같은 경우(|A|<=스크류체결위치) 또는 상기 스크류의 해제 위치값보다 작거나 같은 경우에(|A|<=스크류해제위치), 상기 스크류의 현재 위치를 유지하도록 제어하게 된다.When the absolute value | A | of the angular value (A) of the previous ignition cycle is smaller than or equal to the screwing position value of the screw (| A | <= screw fastening position) or And controls to keep the current position of the screw when the screw is less than or equal to the release position value of the screw (| A | <= screw release position).

그리고, 상기 쉬프트 포크의 상기 슬리브로의 체결시 또는 해제시, 각도 에러 증폭을 통해 체결 속도 또는 해제 속도가 향상되도록 각도 에러값을 증폭시키는 증폭부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include an amplifying unit for amplifying the angle error value so that the engaging speed or the releasing speed is improved through an angle error amplification when the shift fork is fastened to the sleeve or released.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 방법은, 차량의 변속기측 디프케이스와 연결되는 드라이브 샤프트; 상기 드라이브 샤프트의 외주면에 제1 헬리컬 기어와 일체로 설치된 드리븐 샤프트; 상기 드리븐 샤프트의 일단에 동기되고, 상기 드리븐 샤프트와 상기 드라이브 샤프트 사이에 설치된 슬리브; 상기 드리븐 샤프트와 평행하게 회전축이 설치되고, 상기 회전축의 외주면에 가변피치를 갖는 스크류가 설치된 모터; 상기 스크류와 맞물리는 핀과, 상기 핀이 일측에 설치되어 트랜스퍼 케이스에 지지되는 러그, 상기 러그에 일측이 지지되며 타측이 상기 슬리브를 잡는 쉬프트 포크를 구비하는 포크 어셈블리를 포함하는 장치의 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 방법으로서, (a) 각도 검출부에서 각도 센서를 통해 상기 스크류의 회전 각도를 검출하는 단계; (b) 제로각 학습부에서 상기 스크류의 제로(0)각을 학습하여 메모리에 저장하는 단계; (c) 제어부에서 상기 학습된 제로각에 근거해 상기 스크류의 초기 위치를 상기 학습된 제로각으로 맞추도록 상기 모터 제어부를 제어하는 단계; 및 (d) 모터 제어부에서 상기 모터의 회전을 구동하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a screw type four-wheel drive power switching method including: a drive shaft connected to a transmission case deep case of a vehicle; A driven shaft integrally formed with the first helical gear on an outer circumferential surface of the drive shaft; A sleeve which is synchronized with one end of the driven shaft and is provided between the driven shaft and the drive shaft; A motor provided with a rotating shaft parallel to the driven shaft and having a screw having a variable pitch on an outer peripheral surface of the rotating shaft; And a fork assembly including a pin engaged with the screw, a lug provided on one side of the pin, and a lug supported on the transfer case, and a shift fork having one side supported by the lug and the other side engaged with the sleeve. A method for switching a wheel drive power, comprising the steps of: (a) detecting an angle of rotation of the screw through an angle sensor at an angle detector; (b) learning a zero angle of the screw at a zero angle learning unit and storing the zero angle; (c) controlling the motor control unit to adjust the initial position of the screw to the learned zero angle based on the learned zero angle in the control unit; And (d) driving the rotation of the motor in a motor control section.

또한, 상기 (d) 단계에서 상기 모터 제어부는, 상기 모터를 저전압으로 구동하여 상기 스크류를 각도 감소 방향으로 회전시키게 된다.In the step (d), the motor control unit drives the motor to a low voltage to rotate the screw in an angle decreasing direction.

또한, 상기 (b) 단계에서 상기 제로각 학습부는, 상기 스크류의 각도값 변경이 더 이상 일어나지 않는 지점을 상기 제로(0)각으로 설정하거나, 상기 각도 검출부를 통해 현재 검출된 각도값에서 학습 중 이동된 각도값을 뺀 각도값을 상기 제로(0)각으로 설정하여 학습하게 된다.In the step (b), the zero angle learning unit may set a zero point at which the angle value of the screw no longer changes, or may be set to the zero angle, And an angle value obtained by subtracting the moved angle value is set to the zero angle.

그리고, 상기 (d) 단계에서 상기 모터 제어부는, 상기 이전 점화 사이클의 각도값(A)에 대한 절대값(|A|)이, 상기 스크류의 체결 위치값보다 작거나 같은 경우(|A|<=스크류체결위치) 또는 상기 스크류의 해제 위치값보다 작거나 같은 경우에(|A|<=스크류해제위치), 상기 스크류의 현재 위치를 유지하도록 제어할 수 있다.In the step (d), when the absolute value | A | of the angle value A of the previous ignition cycle is smaller than or equal to the screw position value of the screw (| A | = Screw release position) or the screw release position value (| A | <= screw release position), the current position of the screw can be controlled.

본 발명의 다른 양상들, 장점들 및 특징들은 다음의 섹션들: 도면의 간단한 설명, 상세한 설명 및 청구범위를 포함하는 전체 출원 명세서에 기재된 내용에 기초하여 보다 명백해질 것이다.Other aspects, advantages and features of the present invention will become more apparent on the basis of the following description in the entire specification, including the following sections: Brief Description of the Drawings, Detailed Description, and Claims.

본 발명에 의하면, 각도 센서의 0지점을 학습하여 PTU 체결/해제 각도로의 정확한 절환이 가능하게 된다.According to the present invention, accurate switching to the PTU engagement / release angle is possible by learning the zero point of the angle sensor.

또한, 초기 스크류 위치 판단을 통한 불필요한 절환을 방지함으로써 4WD 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, the performance of the 4WD system can be improved by preventing unnecessary switching through the determination of the initial screw position.

그리고, PTU의 절환 시 각도 에러 증폭을 통한 스크류의 이동 속도를 개선함으로써 4WD 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, the performance of the 4WD system can be improved by improving the moving speed of the screw through the angular error amplification when the PTU is switched.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치의 내부 형상을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 2륜 구동에서 4륜 구동으로 전환하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 4륜 구동에서 2륜 구동으로 전환하는 예를 나타낸 도면이다.
Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a screw type four wheel drive power switching device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 and FIG. 3 are perspective views schematically showing an internal shape of a screw type four wheel drive power switching device according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a screw type four wheel drive power switching method according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an example of switching from two-wheel drive to four-wheel drive according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing an example of switching from four-wheel drive to two-wheel drive according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.If any part is referred to as being "on" another part, it may be directly on the other part or may be accompanied by another part therebetween. In contrast, when a section is referred to as being "directly above" another section, no other section is involved.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space such as "below "," above ", and the like may be used to more easily describe the relationship to other portions of a portion shown in the figures. These terms are intended to include other meanings or acts of the apparatus in use, as well as intended meanings in the drawings. For example, when inverting a device in the figures, certain portions that are described as being "below" other portions are described as being "above " other portions. Thus, an exemplary term "below" includes both up and down directions. The device can be rotated by 90 degrees or rotated at different angles, and terms indicating relative space are interpreted accordingly.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a screw type four wheel drive power switching device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치(100)는, DC(Direct Current) 모터(102), 모터 제어부(110), 각도 검출부(120), 제로각 학습부(130), 메모리(140) 및 제어부(150) 등을 포함한다.1, a screw type four wheel drive power switching apparatus 100 according to the present invention includes a DC (direct current) motor 102, a motor control unit 110, an angle detection unit 120, a zero angle learning unit 130, a memory 140, a controller 150, and the like.

DC 모터(102)는 DC 전원을 인가받아 회전자를 회전시켜 발생되는 회전력을 제공한다.The DC motor 102 is supplied with DC power and rotates to provide a rotational force.

모터 제어부(110)는 DC 모터(102)를 작동시키는 장치로서, DC 모터(102)의 회전 동작을 제어한다. 즉, 모터 제어부(110)는 모터의 회전에 따라 발생된 구동력을 이용해 PTU(Power Transfer Unit)를 통해 스크류를 이동시켜 포크 및 슬리브에 체결시키거나 또는 해제시키게 된다. 여기서, PTU는 DC 모터(102)에 스크류가 결합된 구조를 의미한다. The motor control unit 110 is an apparatus for operating the DC motor 102 and controls the rotation operation of the DC motor 102. [ That is, the motor control unit 110 moves the screw through the PTU (Power Transfer Unit) using the driving force generated by the rotation of the motor, and engages or disengages the screw to the fork and the sleeve. Here, the PTU means a structure in which a screw is coupled to the DC motor 102.

또한, 모터 제어부(110)는, DC 모터(102)를 저전압으로 구동하여 스크류를 각도 감소 방향으로 회전시키게 된다. In addition, the motor control unit 110 drives the DC motor 102 at a low voltage to rotate the screw in the angle decreasing direction.

또한, 모터 제어부(110)는, 이전 점화 사이클의 각도값(A)에 대한 절대값(|A|)이, 스크류의 체결 위치값보다 작거나 같은 경우(|A|<=스크류체결위치) 또는 스크류의 해제 위치값보다 작거나 같은 경우에(|A|<=스크류해제위치) 스크류의 현재 위치를 유지하도록 제어하게 된다. When the absolute value A | of the angle value A of the previous ignition cycle is smaller than or equal to the screw engagement position value (| A | <= screw engagement position) or (| A | <= screw release position) when the screw position is smaller than or equal to the release position value of the screw.

이때, 스크류 체결 위치는 차량이 2륜 구동 상태에서 스크류가 회전하여 포크가 슬리브에 체결됨으로써 4륜 구동이 이루어지는 시점으로서, 학습된 스크류의 제로각 0ㅀ위치를 기준으로 20ㅀ에 해당하는 위치이다.At this time, the screw fastening position is a position at which the screw is rotated in the two-wheel drive state of the vehicle and the fork is fastened to the sleeve, thereby performing the four-wheel drive, and corresponds to the position of 20 기준 on the basis of the zero angle position of the learned screw .

또한, 스크류 해제 위치는 차량이 4륜 구동 상태에서 스크류가 반대로 회전하여 포크가 슬리브로부터 해제됨으로써 2륜 구동이 이루어지는 시점으로서, 학습된 스크류의 제로각 0ㅀ위치를 기준으로 720ㅀ에 해당하는 위치이다. The screw release position is a time point at which the two-wheel drive is performed by rotating the screw in the reverse direction and releasing the fork from the sleeve in the four-wheel drive state of the vehicle, and the position corresponding to 720 mm to be.

여기서, '스크류 체결 위치'와 '스크류 해제 위치'라는 표현의 경우, 스크류의 회전에 따라 체결 또는 해제가 이루어지므로 스크류 체결 위치와 스크류 해제 위치로 표현하였으나, 실제로 포크가 슬리브에 체결 또는 해제되는 것이기에 '포크 체결 위치'와 '포크 해제 위치'로도 표현할 수 있다.Here, in the case of the expression 'screw fastening position' and 'screw releasing position', fastening or releasing is performed according to the rotation of the screw, so that the screw fastening position and the screw releasing position are expressed, but since the fork is actually fastened or released to the sleeve It can also be expressed as 'fork fastening position' and 'fork release position'.

각도 검출부(120)는 스크류의 회전 각도를 각도 센서를 통해 검출한다.The angle detection unit 120 detects the rotation angle of the screw through the angle sensor.

제로각 학습부(130)는 각도 센서를 통해 검출된 스크류의 제로(0)각을 학습하여 메모리(140)에 저장한다. 여기서, 제로각 학습부(130)는, 스크류의 각도값 변경이 더 이상 일어나지 않는 지점을 제로(0)각으로 설정하거나, 각도 검출부(120)를 통해 현재 검출된 각도값에서 학습 중 이동된 각도값을 뺀 각도값을 제로(0)각으로 설정하여 학습할 수 있다.The zero angle learning unit 130 learns the zero angle of the screw detected through the angle sensor and stores it in the memory 140. Here, the zero angle learning unit 130 sets a zero point at which the angle value of the screw no longer changes to zero, or changes the angle of the screw during learning from the currently detected angle value through the angle detection unit 120 The value can be learned by setting the angle value to zero (0) angle.

메모리(140)는 학습된 제로각 데이터와 이전 점화 사이클(Ignition Cycle)의 마지막 각도 데이터를 저장한다.The memory 140 stores the learned zero angle data and the last angle data of the previous ignition cycle (Ignition Cycle).

제어부(150)는 제로각 학습부를 통해 학습된 제로각에 근거해 스크류의 초기 위치를 상기 학습된 제로각으로 맞추도록 모터 제어부(110)를 통해 모터(102)의 회전을 제어한다.The control unit 150 controls the rotation of the motor 102 through the motor control unit 110 so that the initial position of the screw is adjusted to the learned zero angle based on the learned zero angle through the zero angle learning unit.

그리고, 스크류의 체결시 또는 해제시, 각도 에러 증폭을 통해 체결 속도 또는 해제 속도가 향상되도록 각도 에러값을 증폭시키는 증폭부(160)(미도시)를 더 포함할 수 있다.An amplification unit 160 (not shown) amplifies the angle error value so as to improve the fastening speed or the release speed through the angular error amplification when the screw is fastened or released.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치의 내부 형상을 개략적으로 나타낸 사시도이다.FIG. 2 and FIG. 3 are perspective views schematically showing an internal shape of a screw type four wheel drive power switching device according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치(100)는, 차량의 변속기측 디프케이스(미도시)와 연결되는 드라이브 샤프트(10); 드라이브 샤프트(10)의 외주면에 제1 헬리컬 기어(21)와 일체로 설치된 드리븐 샤프트(20); 드리븐 샤프트(20)의 일단에 동기되고, 드리븐 샤프트(20)와 드라이브 샤프트(10) 사이에 설치된 슬리브(40); 드리븐 샤프트(20)와 평행하게 회전축이 설치되고, 회전축의 외주면에 가변피치(51a)를 갖는 스크류(51)가 설치된 모터(50); 스크류(51)와 맞물리는 핀(61)과, 핀(61)이 일측에 설치되어 트랜스퍼 케이스(미도시)에 지지되는 러그(62), 러그(62)에 일측이 지지되며 타측이 슬리브(40)를 잡는 쉬프트 포크(63)를 구비하는 포크 어셈블리(60)를 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 3, the screw type four wheel drive power switching apparatus 100 according to the present invention includes a drive shaft 10 connected to a transmission case deep case (not shown) of a vehicle; A drift shaft 20 provided integrally with the first helical gear 21 on the outer circumferential surface of the drive shaft 10; A sleeve (40) synchronized with one end of the driven shaft (20) and provided between the driven shaft (20) and the drive shaft (10); A motor (50) provided with a rotating shaft in parallel with the driven shaft (20) and provided with a screw (51) having a variable pitch (51a) on the outer peripheral surface of the rotating shaft; A pin 61 which is engaged with the screw 51 and a lug 62 and a lug 62 which are provided at one side and which are supported by a transfer case And a shift fork 63 for holding the fork assembly 60.

또한, 여기에 제1 헬리컬 기어(21)와 맞물리는 제2 헬리컬 기어(31)가 일체로 설치되며, 제2 헬리컬 기어(31)와 연동하여 프로펠라 샤프트(미도시)에 동력을 전달하기 위한 하이포이드 기어(30)를 더 포함할 수 있다.A second helical gear 31 which is engaged with the first helical gear 21 is provided integrally with the second helical gear 31 and is connected to a second helical gear 31 And may further include an idle gear (30).

드라이브 샤프트(10)의 원주면에는 도그이빨(11)이 형성되며, 드리븐 샤프트(20)의 일단 외주면에는 스플라인(22)이 형성된다.A dog tooth 11 is formed on the circumferential surface of the drive shaft 10 and a spline 22 is formed on the outer circumferential surface of one end of the driven shaft 20.

슬리브(40)의 외주면에는 홈(40a)이 형성되어 쉬프트 포크(63)의 타측이 삽입 고정될 수 있다.A groove 40a is formed on the outer circumferential surface of the sleeve 40 so that the other side of the shift fork 63 can be inserted and fixed.

스크류(51)의 가변피치(51a)는 단부에서 내측으로 갈수록 피치가 작게 형성됨이 바람직하다. 이는, 드라이브 샤프트(10)와 드리븐 샤프트(20)의 동기화를 위해서 쉬프트 포크(63)에 약 500N의 작동력이 필요하지만, 실제 500N의 하중은 슬리브(40)가 도그이빨(11)에 물리는 약 3mm 정도의 구간에서만 필요하며, 나머지 이송거리 5mm 동안은 100N 이하로도 충분히 이송이 가능함에 따른 것이다.It is preferable that the pitch 51a of the screw 51 is formed so as to become smaller toward the inner side from the end. This is because a shift fork 63 requires an actuating force of about 500 N for the synchronization of the drive shaft 10 and the driven shaft 20 but the actual load of 500 N is about 3 mm which the sleeve 40 engages the dog teeth 11 And it can be transported to 100N or less for the remaining transport distance of 5mm.

쉬프트 포크(63)의 일측은 러그(62)에 내설된 판스프링(64)에 의해 탄성적으로 지지된다.One side of the shift fork 63 is elastically supported by a leaf spring 64 provided in the lug 62.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.4 is a flowchart illustrating a screw type four wheel drive power switching method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치(100)는, 각도 검출부(120)에서 각도 센서를 통해 스크류(51)의 회전 각도를 검출한다(S410).4, the screw type four wheel drive power switching device 100 according to the present invention detects the rotation angle of the screw 51 through the angle sensor in the angle detection unit 120 (S410).

이때, 메모리(140)에는 이전에 학습된 제로각 데이터와, 이전 점화 사이클(Ignition Cycle)의 마지막 각도 데이터가 저장되어 있다.At this time, the previously learned zero angle data and the last angle data of the previous ignition cycle (Ignition Cycle) are stored in the memory 140.

이어, 제로각 학습부(130)에서 각도 센서를 통해 검출된 스크류(51)의 제로(0)각을 학습하여 메모리(140)에 저장한다(S420).Next, the zero angle learning unit 130 learns the zero angle of the screw 51 detected through the angle sensor and stores it in the memory 140 (S420).

이어, 제어부(150)는 제로각 학습부(130)를 통해 학습된 제로각에 근거해 스크류(51)의 초기 위치를 학습된 제로각으로 맞추도록 모터 제어부(110)를 통해 제어한다(S430).The control unit 150 controls the motor control unit 110 to adjust the initial position of the screw 51 to the learned zero angle based on the learned zero angle through the zero angle learning unit 130 (S430) .

따라서, 모터 제어부(110)는 DC 모터(102)의 회전을 구동한다(S440). Accordingly, the motor control unit 110 drives the rotation of the DC motor 102 (S440).

즉, 모터 제어부(110)는 DC 모터(102)를 통해 스크류(51)를 회전시켜 도 5에 도시된 바와 같이 쉬프트 포크(63)가 슬리브(40)에 체결되어 4륜 구동이 이루어지도록 하거나, DC 모터(102)를 통해 스크류(51)를 역회전시켜 도 6에 도시된 바와 같이 쉬프트 포크(63)가 슬리브(40)로부터 해제되어 2륜 구동이 이루어지도록 하게 되는 것이다. That is, the motor control unit 110 rotates the screw 51 through the DC motor 102 so that the shift fork 63 is fastened to the sleeve 40 as shown in FIG. 5 to perform four-wheel drive, The screw 51 is reversely rotated through the DC motor 102 so that the shift fork 63 is released from the sleeve 40 as shown in FIG.

여기서, 스크류(51)의 체결 시는 4륜 구동(4WD)이 되고, 스크류(51)의 해제 시에는 2륜 구동(2WD)이 된다.Here, when the screw 51 is fastened, it becomes four-wheel drive (4WD), and when the screw 51 is released, it becomes two-wheel drive (2WD).

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 2륜 구동에서 4륜 구동으로 전환하는 예를 나타낸 도면이다. 5 is a diagram showing an example of switching from two-wheel drive to four-wheel drive according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치(100)는, 2륜 모드시 드라이브 샤프트(10) 내측을 관통하는 인터미디어 샤프트(S)가 변속기측의 디프 피니언 기어에 물려 있고, 인터미디어 샤프트(S)는 전륜으로 회전 및 구동력을 전달한다.5, the screw type four-wheel drive power switching apparatus 100 according to the present invention is configured such that the inter-media shaft S passing through the inside of the drive shaft 10 in the two-wheel mode is connected to the deep- And the intermedia shaft S transmits rotation and driving force to the front wheels.

드라이브 기어는 변속기측 디프케이스와 연결되어 있어 차량 구동 시 전륜과 함께 회전하게 된다. 이러한 2륜 모드에서는 드라이브 샤프트(10)와 드리븐 샤프트(20)가 서로 떨어져 있어 후륜으로 동력 전달은 하지 않고 전륜의 구동력만으로 차량이 운전된다.The drive gear is connected to the differential side case of the transmission and rotates together with the front wheel during driving of the vehicle. In this two-wheel mode, the drive shaft 10 and the driven shaft 20 are separated from each other, so that the vehicle is driven only by the driving force of the front wheels without transmitting power to the rear wheels.

4륜 모드로의 변경은 모터(50)의 회전 토크를 이용하는데, 모터(50)의 출력축과 연결된 가변피치(51a)를 갖는 스크류(51)가 정회전을 하게 되면, 핀(61)에 의해 고정된 쉬프트 포크(63)가 우측으로 이송(도 6 참조)된다.The change to the four-wheel mode uses the rotation torque of the motor 50. When the screw 51 having the variable pitch 51a connected to the output shaft of the motor 50 makes a normal rotation, The fixed shift fork 63 is transferred to the right side (see Fig. 6).

이때, 도크이빨(11)의 동기화가 이뤄지기 전까지는 쉬프트 포크(63)가 빠른 속도로 이송되며, 실제 동기화가 이뤄지는 구간에서는 상대적으로 느리게 이송되어 동기화에 필요한 큰 하중이 쉬프트 포크(63)에 전달된다.At this time, the shift fork 63 is transferred at a high speed until the synchronization of the dock teeth 11 is performed. In the section where the actual synchronization is performed, a relatively large load is transferred to the shift fork 63 do.

한편, 쉬프트 포크(63)는 슬리브(40)를 잡고 있는 상태로 이송하게 되며, 드리븐 샤프트(20)의 스플라인(22)과 물려 있는 슬리브(40)는 드라이브 샤프트(10)의 도그이빨(11)과 치합되어 동기화가 이뤄진다.The shift fork 63 is carried while holding the sleeve 40 and the spline 22 of the driven shaft 20 and the sleeve 40 engaging the shift fork 63 are engaged with the dog teeth 11 of the drive shaft 10. [ And synchronization is achieved.

이로써 드리븐 샤프트(20)의 제1 헬리컬 기어(21)가 회전하게 되면 제2 헬리컬 기어(31), 하이포이드 기어(30) 및 피니언 샤프트(F)를 통하여 차량의 프로펠라 샤프트 및 차량의 후륜쪽으로 동력이 전달된다.Thus, when the first helical gear 21 of the driven shaft 20 rotates, power is transmitted to the propeller shaft of the vehicle and the rear wheel of the vehicle through the second helical gear 31, the hypoid gear 30 and the pinion shaft F &Lt; / RTI &gt;

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 4륜 구동에서 2륜 구동으로 전환하는 예를 나타낸 도면이다. 6 is a diagram showing an example of switching from four-wheel drive to two-wheel drive according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치(100)는, 4륜 모드 상태에서 드라이브 샤프트(10)와 드리븐 샤프트(20)는 슬리브(40)에 의해 동기화되어 있다.6, in the screw-type four-wheel drive power switching apparatus 100 according to the present invention, in the four-wheel mode, the drive shaft 10 and the driven shaft 20 are synchronized by the sleeve 40 have.

이 상태에서 모터(50)가 2륜 모드에서 4륜 모드 변경시의 회전 방향과 반대로 회전하여 스크류(51)가 역회전하게 되면, 쉬프트 포크(63)는 슬리브(40)를 왼쪽으로 이송시킨다.In this state, when the motor 50 rotates in the opposite direction to the rotational direction at the time of changing the four-wheel mode in the two-wheel mode and the screw 51 is rotated in the reverse direction, the shift fork 63 causes the sleeve 40 to move to the left.

따라서, 슬리브(40)에 의해 동기화된 드라이브 샤프트(10)와 드리븐 샤프트(20)는 일정거리 이동된 슬리브(40)에 의해 동기화가 끊어지게 된다(도 5 참조). 이로써 차량은 2륜 모드 상태가 된다.Thus, the drive shaft 10 and the driven shaft 20 synchronized by the sleeve 40 are disconnected by the sleeve 40 moved by a certain distance (see FIG. 5). Thereby, the vehicle enters the two-wheel mode.

상술한 바와 같이 본 발명의 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치(100)에 의하면, 동력 연결시 쉬프트 포크에 큰 힘이 전달될 수 있고, 단순 이동 시 쉬프트 포크의 전달력은 작지만 이송 속도를 빨리 하여 전체적인 시스템 응답성을 개선할 수 있다.As described above, according to the screw type four-wheel drive power switching device 100 of the present invention, a large force can be transmitted to the shift fork when power is connected, and the transfer force of the shift fork is small, The overall system responsiveness can be improved.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 4륜 구동 차량에서, DC 모터를 이용하여 PTU 스크류를 이동시켜 포크 및 슬리브에 체결 또는 해제되도록 할 때, 각도 센서의 0 지점을 학습하여 PTU 체결 및 해제 각도로의 절환이 정확하게 이루어질 수 있도록 하는, 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치 및 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, in a four-wheel drive vehicle, when a PTU screw is moved using a DC motor to be engaged or disengaged from a fork and a sleeve, the zero point of the angle sensor is learned, The four-wheel drive power switching device and the screw-type four-wheel drive power switching device can be realized.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. Only. It is intended that the present invention covers the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents. .

100 : 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치
102 : DC 모터
110 : 모터 제어부
120 : 각도 검출부
130 : 제로각 학습부
140 : 메모리
150 : 제어부
100: Screw type 4WD power switching device
102: DC motor
110: Motor control unit
120:
130: zero learning unit
140: Memory
150:

Claims (9)

차량의 변속기측 디프케이스와 연결되는 드라이브 샤프트; 상기 드라이브 샤프트의 외주면에 제1 헬리컬 기어와 일체로 설치된 드리븐 샤프트; 상기 드리븐 샤프트의 일단에 동기되고, 상기 드리븐 샤프트와 상기 드라이브 샤프트 사이에 설치된 슬리브; 상기 드리븐 샤프트와 평행하게 회전축이 설치되고, 상기 회전축의 외주면에 가변피치를 갖는 스크류가 설치된 모터; 상기 스크류와 맞물리는 핀과, 상기 핀이 일측에 설치되어 트랜스퍼 케이스에 지지되는 러그, 상기 러그에 일측이 지지되며 타측이 상기 슬리브를 잡는 쉬프트 포크를 구비하는 포크 어셈블리를 포함하는 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치로서,
상기 모터의 회전 동작을 제어하는 모터 제어부;
상기 스크류의 회전 각도를 각도 센서를 통해 검출하는 각도 검출부;
상기 스크류의 제로(0)각을 학습하여 메모리에 저장하는 제로각 학습부;
상기 학습된 제로각 데이터와 이전 점화 사이클(Ignition Cycle)의 마지막 각도 데이터를 저장하는 메모리; 및
상기 학습된 제로각에 근거해 상기 스크류의 초기 위치를 상기 학습된 제로각으로 맞추도록 상기 모터 제어부를 통해 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부;
를 포함하는 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치.
A drive shaft connected to the transmission case side deep case of the vehicle; A driven shaft integrally formed with the first helical gear on an outer circumferential surface of the drive shaft; A sleeve which is synchronized with one end of the driven shaft and is provided between the driven shaft and the drive shaft; A motor provided with a rotating shaft parallel to the driven shaft and having a screw having a variable pitch on an outer peripheral surface of the rotating shaft; And a fork assembly including a pin engaged with the screw, a lug provided on one side of the pin and supported by the transfer case, and a shift fork supported on one side of the lug and on the other side of the sleeve, As a power switching device,
A motor control unit for controlling rotation of the motor;
An angle detector for detecting a rotation angle of the screw through an angle sensor;
A zero angle learning unit for learning a zero angle of the screw and storing the zero angle in a memory;
A memory for storing the learned zero angle data and last angle data of a previous ignition cycle; And
A control unit for controlling the rotation of the motor through the motor control unit so that the initial position of the screw is adjusted to the learned zero angle based on the learned zero angle;
Wherein the screw-type four-wheel drive power switching device comprises:
제 1 항에 있어서,
상기 모터 제어부는, 상기 모터를 저전압으로 구동하여 상기 스크류를 각도 감소 방향으로 회전시키는, 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the motor control unit drives the motor to a low voltage to rotate the screw in an angle reducing direction.
제 1 항에 있어서,
상기 제로각 학습부는, 상기 스크류의 각도값 변경이 더 이상 일어나지 않는 지점을 제로(0)각으로 설정하거나, 상기 각도 검출부를 통해 현재 검출된 각도값에서 학습 중 이동된 각도값을 뺀 각도값을 상기 제로(0)각으로 설정하여 학습하는, 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the zero angle learning unit sets an angle at which the angle of the screw no longer changes to a zero angle or an angle value obtained by subtracting the angle value moved during learning from the angle value currently detected through the angle detector And the learning is performed by setting the angle to zero (0).
제 1 항에 있어서,
상기 모터 제어부는, 상기 이전 점화 사이클의 각도값(A)에 대한 절대값(|A|)이, 상기 스크류의 체결 위치값보다 작거나 같은 경우(|A|<=스크류체결위치) 또는 상기 스크류의 해제 위치값보다 작거나 같은 경우에(|A|<=스크류해제위치), 상기 스크류의 현재 위치를 유지하도록 제어하는, 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the motor control unit determines that the absolute value | A | of the angle value A of the previous ignition cycle is smaller than or equal to the screwing position value of the screw (| A | <= screw fastening position) And the current position of the screw is maintained when the current position is smaller than or equal to the release position value of the screw (| A | <= screw release position).
제 1 항에 있어서,
상기 쉬프트 포크의 상기 슬리브로의 체결시 또는 해제시, 각도 에러 증폭을 통해 체결 속도 또는 해제 속도가 향상되도록 각도 에러값을 증폭시키는 증폭부;
를 더 포함하는 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 장치.
The method according to claim 1,
An amplifying unit for amplifying an angle error value such that a clamping speed or a releasing speed is improved through an angle error amplification when the shift fork is fastened to or released from the sleeve;
Further comprising: a screw-type four-wheel drive power switching device.
차량의 변속기측 디프케이스와 연결되는 드라이브 샤프트; 상기 드라이브 샤프트의 외주면에 제1 헬리컬 기어와 일체로 설치된 드리븐 샤프트; 상기 드리븐 샤프트의 일단에 동기되고, 상기 드리븐 샤프트와 상기 드라이브 샤프트 사이에 설치된 슬리브; 상기 드리븐 샤프트와 평행하게 회전축이 설치되고, 상기 회전축의 외주면에 가변피치를 갖는 스크류가 설치된 모터; 상기 스크류와 맞물리는 핀과, 상기 핀이 일측에 설치되어 트랜스퍼 케이스에 지지되는 러그, 상기 러그에 일측이 지지되며 타측이 상기 슬리브를 잡는 쉬프트 포크를 구비하는 포크 어셈블리를 포함하는 장치의 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 방법으로서,
(a) 각도 검출부에서 각도 센서를 통해 상기 스크류의 회전 각도를 검출하는 단계;
(b) 제로각 학습부에서 상기 스크류의 제로(0)각을 학습하여 메모리에 저장하는 단계;
(c) 제어부에서 상기 학습된 제로각에 근거해 상기 스크류의 초기 위치를 상기 학습된 제로각으로 맞추도록 상기 모터 제어부를 제어하는 단계; 및
(d) 모터 제어부에서 상기 모터의 회전을 구동하는 단계;
를 포함하는 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 방법.
A drive shaft connected to the transmission case side deep case of the vehicle; A driven shaft integrally formed with the first helical gear on an outer circumferential surface of the drive shaft; A sleeve which is synchronized with one end of the driven shaft and is provided between the driven shaft and the drive shaft; A motor provided with a rotating shaft parallel to the driven shaft and having a screw having a variable pitch on an outer peripheral surface of the rotating shaft; And a fork assembly including a pin engaged with the screw, a lug provided on one side of the pin, and a lug supported on the transfer case, and a shift fork having one side supported by the lug and the other side engaged with the sleeve. A method for switching a wheel drive power,
(a) detecting an angle of rotation of the screw through an angle sensor at an angle detecting unit;
(b) learning a zero angle of the screw at a zero angle learning unit and storing the zero angle;
(c) controlling the motor control unit to adjust the initial position of the screw to the learned zero angle based on the learned zero angle in the control unit; And
(d) driving the rotation of the motor at a motor control section;
Wherein the screw-type four-wheel drive power switching method comprises:
제 6 항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 모터 제어부는, 상기 모터를 저전압으로 구동하여 상기 스크류를 각도 감소 방향으로 회전시키는, 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 방법.
The method according to claim 6,
In the step (d), the motor control unit drives the motor to a low voltage to rotate the screw in an angle decreasing direction.
제 6 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 상기 제로각 학습부는, 상기 스크류의 각도값 변경이 더 이상 일어나지 않는 지점을 상기 제로(0)각으로 설정하거나, 상기 각도 검출부를 통해 현재 검출된 각도값에서 학습 중 이동된 각도값을 뺀 각도값을 상기 제로(0)각으로 설정하여 학습하는, 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 방법.
The method according to claim 6,
In the step (b), the zero angle learning unit may set a zero point at which the angle value of the screw no longer occurs, or move the zero point angle of the screw from the currently detected angle value through the angle detection unit. And learning is performed by setting an angle value obtained by subtracting an angle value to the zero angle.
제 6 항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 모터 제어부는, 상기 이전 점화 사이클의 각도값(A)에 대한 절대값(|A|)이, 상기 스크류의 체결 위치값보다 작거나 같은 경우(|A|<=스크류체결위치) 또는 상기 스크류의 해제 위치값보다 작거나 같은 경우에(|A|<=스크류해제위치), 상기 스크류의 현재 위치를 유지하도록 제어하는, 스크류 타입 4륜 구동 전력 절환 방법.
The method according to claim 6,
If the absolute value | A | of the angle value A of the previous ignition cycle is smaller than or equal to the screwed position value of the screw (| A | <= screw (A | <= screw release position) when the value of the screw is less than or equal to the release position of the screw.
KR1020160139424A 2016-07-27 2016-10-25 Method and apparatus for transfering a power transfer unit in screw type four wheel driven vehicle KR20180012671A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160095565 2016-07-27
KR20160095565 2016-07-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180012671A true KR20180012671A (en) 2018-02-06

Family

ID=61227973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160139424A KR20180012671A (en) 2016-07-27 2016-10-25 Method and apparatus for transfering a power transfer unit in screw type four wheel driven vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180012671A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112098726A (en) * 2020-08-10 2020-12-18 宁波吉利汽车研究开发有限公司 Self-learning method for zero angle of motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112098726A (en) * 2020-08-10 2020-12-18 宁波吉利汽车研究开发有限公司 Self-learning method for zero angle of motor
CN112098726B (en) * 2020-08-10 2024-03-26 宁波吉利汽车研究开发有限公司 Self-learning method for zero angle of motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2634033B1 (en) Four-wheel-drive vehicle and control unit for four-wheel-drive vehicle
US9937789B2 (en) Vehicle power transmission device
US9266522B2 (en) Driving force transmission controller and vehicle control method
EP2700551B1 (en) Driving force control apparatus and vehicle control method
US10246121B2 (en) Vehicle steering device
US9434404B2 (en) Vehicle steering device
CN110121606B (en) Power transmission control device
US9751404B2 (en) Transfer
US20080035413A1 (en) Electric Power Steering Device
BR102017022586A2 (en) FOUR WHEEL TRACTION CONTROL DEVICE
JP2005081985A5 (en)
JP5641872B2 (en) Driving force distribution device for four-wheel drive vehicles
JP2006057730A (en) Counter steer detecting method
US20060231315A1 (en) Four-wheel drive vehicle
KR20180012671A (en) Method and apparatus for transfering a power transfer unit in screw type four wheel driven vehicle
JP2007038893A (en) Stabilizer control device
JP2009074630A (en) Friction clutch controller and driving force distributor
JP4061690B2 (en) Actuator
US8961367B2 (en) Vehicle drive apparatus
US9061577B2 (en) Driving device for rear wheels of four wheel driving electric vehicle
WO2020235590A1 (en) Control device for vehicular transfer
JP6314764B2 (en) Vehicle control device
JP2011089610A (en) Clutch control device
JP2017159763A (en) Transfer device
KR101796253B1 (en) Switching system for four wheel drive of vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application