KR20220067098A - 자동차용 변속기 진단 시스템 - Google Patents

자동차용 변속기 진단 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20220067098A
KR20220067098A KR1020200153427A KR20200153427A KR20220067098A KR 20220067098 A KR20220067098 A KR 20220067098A KR 1020200153427 A KR1020200153427 A KR 1020200153427A KR 20200153427 A KR20200153427 A KR 20200153427A KR 20220067098 A KR20220067098 A KR 20220067098A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transmission
torque
shaft
bearing
gear
Prior art date
Application number
KR1020200153427A
Other languages
English (en)
Inventor
권충호
이병우
Original Assignee
(주)대한솔루션
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 (주)대한솔루션 filed Critical (주)대한솔루션
Priority to KR1020200153427A priority Critical patent/KR20220067098A/ko
Publication of KR20220067098A publication Critical patent/KR20220067098A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/48Inputs being a function of acceleration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H2059/147Transmission input torque, e.g. measured or estimated engine torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H2059/148Transmission output torque, e.g. measured or estimated torque at output drive shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • F16H2061/1208Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures with diagnostic check cycles; Monitoring of failures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

변속기 축에 각각 토크 센서를 장착하고, 베어링에는 가속도 센서를 장착함으로써, 동력이 입력할 때 상태 변화와 출력할 때의 상태 변화를 통해 기어나 축의 이상 여부를 확인할 수 있게 하고, 가속도를 통해 베어링의 헐거운 정도를 진동으로 검출할 수 있게 하여 축과 기어 그리고 베어링의 수명을 예측하고 진단할 수 있다. 특히, 경고수단을 더 추가하여 구성함으로써, 축이나 기어 그리고 베어링의 교환시기가 되거나 파손된 것으로 판단되면 경고수단을 통해 변속기 점검과 수리 그리고 유지보수를 할 수 있다. 또한, 경고수단으로 경광등과 경음기 중 적어도 하나를 이용할 수 있게 구성함으로써, 검출 결과를 시각과 청각을 통해 알 수 있게 구성함으로써, 운전자나 작업자가 변속기 상태를 쉽게 인식하여 적절하게 대처할 수 있다.

Description

자동차용 변속기 진단 시스템{TRANSMISSION DIAGNOSTIC SYSTEM FOR VEHICLES}
본 발명은 자동차용 변속기 진단 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토크 센서와 가속도 센서를 이용해서 입출력 축의 상태가 일정하지 않거나 베어링이 헐거워서 진동이 커지는 것을 검출할 수 있게 하여 축과 기어 그리고 베어링의 수명을 예측하여 진단할 수 있게 한 것이다. 또한, 이러한 진단 결과를 바탕으로 축이나 기어 그리고 베어링을 교환해야 할 때는 경고수단을 통해 경고할 수 있게 하고, 경고할 때는 경음기와 경광등 등을 통해 경고할 수 있게 하여 시각과 청각을 통해 경고 효과를 한층 더 높일 수 있게 한 것이다.
자동차용 변속기는 엔진과 같은 동력발생장치에 연결되어 발생하는 동력을 속도에 따라 적절한 회전력으로 변환하여 전달하는 변속장치를 말한다. 이러한 변속기는 동력발생장치에서 발생한 큰 힘을 전달함에 따라 변속기를 구성하는 내부 구성이 파손이나 고착 등 여러 가지 요인으로 고장이 발생한다. 이에, 아래의 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)과 같이, 다양한 진단방식을 통해 변속기의 이상 유무를 판단한다.
(특허문헌 1) 한국등록특허 제10-1976942호
차량용 변속기의 고장진단방법은 제어부가 변속 레버의 위치, 차량의 주행방향 및 목표 변속단으로의 기어 치합 여부에 기반하여 러치 주행여부를 판단하는 러치주행판단단계; 및 러치 주행 판단단계 수행결과, 차량이 러치 주행 중이라 판단된 경우, 제어부가 클러스터의 경고등을 점멸시키는 고장 알림단계;를 포함할 수 있다.
(특허문헌 2) 한국공개특허 제10-2019-0135214호
변속기의 고착 진단 방법 및 장치에 관한 것으로서, 제어부가, 변속기의 유압 제어를 통해 기어단의 체결 및 해제를 제어하는 기어 액추에이터부에 대한 동작 전류의 목표 제어 듀티, 및 기어 액추에이터부로 인가되는 실측 동작 전류에 기초하여 기어단의 고착 진단 개시 조건이 충족되는지를 판단하는 단계, 기어단의 고착 진단 개시 조건이 충족된 것으로 판단된 경우, 제어부가, 목표 제어 듀티에 해당하는 기어단의 목표 위치, 및 기어단의 실측 위치를 획득하는 단계, 및 제어부가, 획득된 목표 위치 및 실측 위치에 기초하여 기어단의 고착 여부를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(특허문헌 3) 한국등록특허 제10-1978349호
차량 변속기의 솔레노이드 고착 진단장치 및 방법에 관한 것으로, 배터리에 접속하여 적어도 하나 이상의 액추에이터의 구동을 위한 전체 공급전류를 인가하는 제1 스위치; 상기 적어도 하나 이상의 액추에이터를 개별적으로 접지시키는 제2 스위치; 상기 적어도 하나 이상의 액추에이터의 구동을 위한 전체 공급전류를 검출하는 전체 공급전류 검출부; 및 상기 제1 스위치를 통해 상기 적어도 하나 이상의 액추에이터에 공급되는 전체 공급전류 및 상기 적어도 하나 이상의 액추에이터의 구동 시 개별적으로 인가되는 개별 공급전류를 분석하여 상기 적어도 하나 이상의 액추에이터의 고착 상태를 판단하고, 상기 액추에이터의 고착 시 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치를 오프시켜 안전 조치를 수행하는 메인 제어부;를 포함한다.
하지만, 이러한 기존의 진단 시스템은 다음과 같은 문제가 발생한다.
(1) 변속기 상태를 검출하기 위한 진단시스템의 구조가 복잡하다.
(2) 이에, 기존 진단 시스템을 구축하는데 큰 비용이 들어갈 뿐만 아니라 진단시스템을 유지보수하는데도 큰 비용이 필요하다.
(3) 소모품이라고 할 수 있는 기어와 베어링 등의 수명을 검출할 수 있는 수단이 없다.
(4) 이는, 변속기를 사용하는 시간에 따라 기어와 베어링이 마모됨에 따라 정확한 동력 전달이 이루어지지 않아 자동차 사고로 이어질 수 있다.
(5) 특히, 베어링은 기어 축이나 구동축 등을 회전 지지하게 되는데, 베어링의 마모를 오랫동안 그대로 두면 기어 축이나 구동축이 회전하면서 받는 토크 등에 의해 기어 축이나 구동축 또는 변속기 내부의 다른 구성을 파손시킬 우려가 크다.
한국등록특허 제10-1976942호 (등록일: 2019.05.02) 한국공개특허 제10-2019-0135214호 (공개일: 2019.12.06) 한국등록특허 제10-1978349호 (등록일: 2019.05.08)
본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 변속기의 입력축과 출력축에 각각 토크 센서를 장착하고, 베어링에는 가속도 센서를 장착함으로써, 동력이 입력할 때 상태 변화와 출력할 때의 상태 변화를 통해 기어나 축의 이상 여부를 확인할 수 있게 하고, 가속도를 통해 베어링의 헐거운 정도를 진동으로 검출할 수 있게 하여 축과 기어 그리고 베어링의 수명을 예측하고 진단할 수 있게 한 자동차용 변속기 진단 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 경고수단을 더 추가하여 구성함으로써, 축이나 기어 그리고 베어링의 교환시기가 되거나 파손된 것으로 판단되면 경고수단을 통해 변속기 점검과 수리 그리고 유지보수를 할 수 있게 한 자동차용 변속기 진단 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이러한 경고수단으로 경광등과 경음기 중 적어도 하나를 이용할 수 있게 구성함으로써, 검출 결과를 시각과 청각을 통해 알 수 있게 구성함으로써, 운전자나 작업자가 변속기 상태를 쉽게 인식하여 적절하게 대처할 수 있게 한 자동차용 변속기 진단 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 변속기 진단 시스템은, 자동차용 변속기를 구성하는 기어와 베어링의 상태를 진단하는 진단 시스템에서, 기어가 장착된 입력축과 출력축에 각각 적어도 하나가 장착된 토크 센서(10); 베어링의 가속도를 검출하는 적어도 하나의 가속도 센서(20); 상기 토크 센서(10)에서 검출된 토크와 상기 가속도 센서(20)에서 검출된 가속도로 얻은 진동 데이터를 수집하는 제어기(30); 및 상기 제어기(30)에서 수집된 토크와 진동 데이터를 보여주는 디스플레이(40)가 포함된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 자동차용 변속기 진단 시스템은, 입력축의 토크와 출력축의 토크 변화가 일치하지 않거나 상기 진동 데이터가 상기 제어기(30)에 미리 정해서 저장해 놓은 기본 진동 데이터보다 커서 헐거운 것으로 판단되면, 상기 제어기(30)의 제어로 동작하는 경고수단(50)이 추가 구성된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 경고수단(50)은, 경광등과 경음기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동차용 변속기 진단 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 변속기의 축과 기어 그리고 베어링 상태를 진단하여 토크와 진동 데이터를 얻고, 이를 바탕으로 축과 기어 그리고 베어링 상태를 판단하여 디스플레이시켜 줌으로써, 변속기의 축과 기어 그리고 베어링 상태를 신속하고 정확하게 알 수 있다.
(2) 이 같이 축과 기어 그리고 베어링 상태를 토크와 진동을 이용해서 교환하거나 수리해야 할 축이나 기어 그리고 베어링을 판단할 수 있어 유지보수 비용을 줄이면서도 변속기의 수명을 연장하게 해서 사용할 수 있다.
(3) 또한, 축과 기어 그리고 베어링의 상태에 따라 교환이나 수리가 필요하다고 판단되면 경고수단을 통해 운전자에게 통지할 수 있게 구성함으로써, 운전자는 변속기 축과 기어 그리고 베어링 상태를 쉽게 확인하여 필요하면 수리하거나 교환할 수 있어 안전하게 주행하면서도 변속기를 한층 더 오랫동안 사용할 수 있다.
(4) 이때, 상기 경고수단은 경광등과 경음기 중 적어도 하나를 이용함으로써, 운전자에게 시각과 청각적인 방법으로 축과 기어 그리고 베어링의 상태를 알려줄 수 있게 되어 운전자는 더욱 신속하면서도 정확하게 축과 기어 그리고 베어링 상태를 점검할 수 있게 된다.
[도 1]은 본 발명에 따른 자동차용 변속기 진단 시스템을 적용한 자동차의 저면 구성을 개략적으로 보여주는 개념도이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 자동차용 변속기 진단 시스템을 적용한 자동차의 저면 구성을 개략적으로 보여주려고 확대한 개념도이다.
[도 3]은 본 발명에 따른 자동차용 변속기 진단 시스템의 진단 과정을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
[변속기 진단 시스템의 구성]
본 발명에 따른 자동차용 변속기 진단 시스템에는, [도 1] 내지 [도 3]과 같이, 토크 센서(10), 가속도 센서(20), 제어기(30), 그리고 디스플레이(40)가 포함된다.
특히, 상기 제어기(30)는 입력축과 출력축에 각각 장착된 토크 센서(10)에서 검출한 토크와 가속도 센서(20)로 검출한 베어링의 가속도(진동 데이터)를 이용해서 변속기를 구성하는 축과 기어 그리고 베어링의 토크와 진동 데이터를 얻고, 이 토크와 진동 데이터를 디스플레이(40)로 보여주면서 축과 기어 그리고 베어링의 상태를 진단할 수 있게 구성함으로써, 변속기의 대부분을 구성하는 축과 기어 그리고 베어링의 수명을 연장하게 해서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 안전하게 사용할 수 있게 한 것이다.
또한, 상기 변속기 진단 시스템에는 경고수단(50)을 더 추가하여 구성함으로써, 축과 기어의 변형이나 파손 등으로 토크 상태가 변하거나 베어링이 헐거워서 진동이 커졌을 때, 이를 디스플레이(40)로 보여주면서 경고할 수 있게 하여 운전자가 기어와 베어링의 진단 결과에 따라 신속하게 대응할 수 있게 한 것이다.
이때, 상기 경고수단(50)은 경광등과 경음기 중 적어도 하나로 구성되게 함으로써, 운전자가 시각과 청각을 통해 축과 기어 그리고 베어링 상태를 확인할 수 있게 하여 주행 중에도 쉽고 안전하게 필요한 조치를 취할 수 있게 한 것이다.
이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도면부호 "E"는 엔진과 같은 동력발생장치를, "T"는 동력발생장치에 연결하여 회전수를 가감하여 안전 운전하게 하는 변속기를 각각 나타낸다.
가. 토크 센서
토크 센서(10)는, [도 1] 내지 [도 3]과 같이, 변속기 내부에 장착된 입력축과 출력축에 각각 적어도 하나씩 장착된다. 이는, 입력축과 출력축의 토크를 검출하고 이를 후술할 제어기(30)로 출력함으로써, 제어기(30)에서 입력축과 출력축의 토크 변화를 비교해서 축이나 축에 장착된 기어가 이상이 있는지 확인할 수 있게 한다. 이러한 기어의 이상가 제어에 관해서는 제어기(30)를 설명할 때 함께 설명한다.
이러한 상기 토크 센서(10)는 흡수동력계를 이용하거나 토크 미터를 이용할 수 있다. 흡수 동력계는 축에 제동장치를 결합하여 열이 발생하게 하고 이 열을 열이나 전기 에너지 형태로 방산시켜서 토크를 구하는 방법이고, 토크 미터는 축의 비틀림 각이나 변형 등을 통해 직접 토크를 측정하는 방법을 말한다. 이러한 토크 센서(10)로는 자기 변형 토크 센서, 변형 게이지식 토크 센서, 위상차 검출형 토크 센서 등을 이용할 수 있다.
나. 가속도 센서
가속도 센서(20)는, [도 1] 내지 [도 3]과 같이, 변속기를 구성하는 축이 안정적으로 회전할 수 있도록 지지하는 베어링의 가속도를 검출하기 위한 센서이다. 이에, 상기 가속도 센서(20)는 기어와 베어링의 가속도를 검출할 수 있는 위치라면 변속기 어디든지 장착할 수 있다. 이때, 상기 가속도 센서(20)는 축을 통해 회전하는 기어에 대해서는 직접 가속도를 측정하고, 축을 지지하는 베어링의 가속도는 축의 회전 속도를 통해 간접적으로 측정하게 구성할 수도 있다. 이러한 가속도 센서(20)는 각 베어링의 가속도를 검출할 수 있도록 적어도 하나가 변속기에 장착된다.
여기서, 상기 가속도 센서(20)는 출력신호를 처리하여 물체의 가속도, 진동, 충격 등의 동적 힘을 측정하는 데 이용되는 것을 사용할 수 있다. 특히, 상기 가속도 센서(20)는 자동차, 기차, 선박, 비행기 등 각종 수송수단, 공장자동화 및 로봇 등의 제어시스템에서 주로 사용되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 상기 가속도 센서(20)로는 전자식 가속도 센서, 전압식 가속도 센서 등을 이용할 수 있다. 여기서, 전자식 가속도 센서는 소정의 질량을 가진 움직이는 부분이 움직인 양을 자석과 코일의 기전력을 이용해서 측정하는 가속도 센서이고, 전압식 가속도 센서는 압력을 가하면 전압을 발생하는 압전소자를 사용하여 가해진 압력으로써 가속도를 알아내는 가속도 센서를 말한다. 이 외에도, 가속도센서는, 그 검출 방식에 따라 관성식, 자이로식, 실리콘 반도체식으로 구분되는 것을 사용할 수도 있다.
한편, 이처럼 상기 가속도 센서(20)로 검출된 가속도값은 상술한 토크 센서(10)에서 검출된 토크값과 함께 후술할 제어기(30)로 출력하게 되고, 제어기(30)의 제어로 후술할 디스플레이(40)를 통해 축과 기어 그리고 베어링 상태를 진단하는데 이용할 수 있게 된다.
다. 제어기
제어기(30)는, [도 1] 내지 [도 3]과 같이, 상술한 토크 센서(10)와 가속도 센서(20)에서 검출된 토크와 가속도값을 이용해서 토크와 진동 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 출력하여 운전자가 변속기의 축과 기어 그리고 베어링의 마모나 이상 등이 발생했을 알려주고 적절하게 조치를 취할 수 있게 한다.
즉, 상기 제어기(30)는 입력축과 출력축의 토크값을 비교해서 축과 기어의 이상이나 마모 등을 판단하게 된다. 이는, 입력축의 토크와 출력축의 토크 변화를 비교해서 쉽게 확인할 수 있다. 예를 들어서, 자동차가 가속 또는 감속함에 따라 입력축의 토크는 가·감속하게 되는데, 이때 출력축의 토크는 이에 맞춰서 가·감속이 이루어져야 하나 축이나 기어의 파손이나 마모 등으로 이상이 발생하여 토크의 가·감속과 다른 토크 변화를 보이면 축이나 기어가 이상이 있는 것을 판단할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제어기(30)는 토크 센서(10)에서 검출한 토크 값을 그대로 이용하여 축이나 기어의 마모나 파손과 같은 이상이 있는지 확인할 때 사용하는 것으로 설명하고 있으나, 이러한 토크 값을 마찰 계수로 변환시켜서 마모나 파손 여부를 디스플레이(40)를 통해 시각적으로 볼 수 있게 구성할 수도 있다.
한편, 상기 제어기(30)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 가속도 센서(20)로 검출한 가속도값을 이용해서 베어링의 마모나 교환 시기를 판단한다. 이는, 베어링이 시간이 지남에 따라 마모 등으로 헐거워지게 되는데, 이처럼 마모나 헐거움이 생김에 따라 가속도 센서(20)에서 검출되는 가속도값이 달라지는 것을 이용한다. 이때, 가속도값은 진동 데이터로도 변환할 수도 있으므로, 베어링의 마모나 헐거움은 가속도값보다는 진동 데이터 형태로 디스플레이(40)를 통해 보여줌으로써, 운전자가 마모나 파손된 베어링이 있음을 시각적으로 쉽게 인지할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.
이에, 상기 제어기(30)에는 입력축과 출력축에서 각각 얻은 토크 값을 비교할 수 있는 연산기와 같은 비교수단, 토크값을 마찰 계수로 보여줄 때는 토크를 마찰계수로 변환시켜 주는 변환기, 가속도값을 진동 데이터로 변환시켜 주는 변환기, 그리고 진동 데이터를 비교하여 베어링의 마모나 파손으로 판단할 수 있는 기준 진동값과 같은 구성을 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제어기(30)는 이처럼 검출한 토크값과 진동 데이터를 후술할 디스플레이(40)를 통해 운전자가 볼 수 있게 하여 운전자가 축과 기어 그리고 베어링 상태를 눈으로 확인하고 대처할 수 있게 한다. 물론, 이러한 데이터는 축이나 기어 그리고 베어링의 이상이 발생한 것으로 판단할 때는 후술할 경고수단(50)을 동작하게 할 때도 이용된다.
라. 디스플레이
디스플레이(40)는, [도 1] 내지 [도 3]과 같이, 상술한 제어기(30)에 연결되어 제어기(30)의 제어를 받아 축과 기어 그리고 베어링의 상태를 진단한 결과를 토크(또는 마찰 계수)와 진동 데이터 형태로 보여주기 위한 기기이다.
특히, 상기 디스플레이(40)는 상술한 제어기(30)를 통해 토크 센서(10)와 가속도 센서(20)를 통해 직접 검출한 검출 값을 보여줄 수도 있고, 상술한 바와 같이 마찰계수와 진동 데이터로 변환한 자료를 보여주거나, 이들 자료 모두를 보여줄 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 디스플레이(40)로는 터치스크린, LCD(Liquid Crystal Display) 디스플레이, LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, LCOS(Liquid Crystal on Silicon) 디스플레이, HTPS(High Throughput Pre-Screening), DMD(digital micro-mirror device), OLED(Organic Light Emitting Diodes), 또는 PDP(Plasma Display Panel) 등을 이용할 수 있다.
이처럼 이루어진 제어기(30)는 본 발명에 다른 자동차용 변속기 진단 시스템을 구성하면서 별도로 구성할 수도 있으나, 자동차에 이미 장착된 제어수단을 이용하는 것이 바람직하다.
마. 경고수단
경고수단(50)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 상술한 제어기(30)의 제어를 받아 동작한다.
특히, 상기 경고수단(50)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 제어기(30)에서 판단한 결과에 따라 작동한. 즉, 상기 제어기(30)는 상술한 토크 센서(10)와 가속도 센서(20)에서 검출한 검출값을 통해 토크(또는 마찰 계수)와 진동 데이터를 얻게 되고, 이렇게 얻은 토크와 진동 데이터를 상술한 바와 같이 정상 상태인지 판단한다.
이때, 상기 제어기(30)는 입력축과 출력축의 토크 값의 상태 변화가 없으면 입력축과 출력축 그리고 여기에 장착된 기어에 이상이 없는 것으로 판단하고 또한, 베어링에서 검출한 진동 데이터가 기준 진동 데이터보다 낮으면 정상인 상태로 판단하여 경고수단(50)이 동작하지 않게 한다.
반대로, 상기 제어기(30)는 축이나 기어가 깨지거나 파손 등으로 토크 전달이 원활하게 이루어지지 않아 입력축과 출력축에서 검출한 토크 상태가 일정하지 않거나 베어링이 헐겁거나 마모 등으로 검출한 진동 데이터값이 저장된 진동 데이터값보다 커서 베어링이 비정상인 상태로 판단하면 경고수단(50)이 동작하게 한다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 경고수단(50)은 경광등과 경음기 중 적어도 하나를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다. 이는, 운전자에게 경고할 때 청각과 시각을 통해 경고할 수 있게 구성함으로써, 경고 효과를 높일 수 있게 한다.
이상과 같이 본 발명은 변속기의 축과 기어 그리고 베어링의 상태를 토크 센서와 가속도 센서로 검출한 검출값을 이용해서 토크(또는 마찰 계수)와 진동 데이터 형태로 변환하여 운전자가 쉽게 알 수 있게 표시해 주고, 때에 따라 축과 기어 그리고 베어링의 이상이 발생하면 경고수단을 통해 경고할 수 있게 구성함으로써, 축과 기어 그리고 베어링에 정비가 필요할 때 쉽게 상태를 확인하여 예방 정비를 할 수 있어 변속기의 수명을 늘릴 수 있게 된다.
10: 토크 센서
20: 가속도 센서
30: 제어기
40: 디스플레이
50: 경고수단

Claims (3)

  1. 자동차용 변속기를 구성하는 기어와 베어링의 상태를 진단하는 진단 시스템에서,
    기어가 장착된 입력축과 출력축에 각각 적어도 하나가 장착된 토크 센서(10);
    베어링의 가속도를 검출하는 적어도 하나의 가속도 센서(20);
    상기 토크 센서(10)에서 검출된 토크와 상기 가속도 센서(20)에서 검출된 가속도로 얻은 진동 데이터를 수집하는 제어기(30); 및
    상기 제어기(30)에서 수집된 토크와 진동 데이터를 보여주는 디스플레이(40)가 포함된 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기 진단 시스템.
  2. 제1항에서,
    입력축의 토크와 출력축의 토크 변화가 일치하지 않거나 상기 진동 데이터가 상기 제어기(30)에 미리 정해서 저장해 놓은 기본 진동 데이터보다 커서 헐거운 것으로 판단되면, 상기 제어기(30)의 제어로 동작하는 경고수단(50)이 추가 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기 진단 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 경고수단(50)은,
    경광등과 경음기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기 진단 시스템.
KR1020200153427A 2020-11-17 2020-11-17 자동차용 변속기 진단 시스템 KR20220067098A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200153427A KR20220067098A (ko) 2020-11-17 2020-11-17 자동차용 변속기 진단 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200153427A KR20220067098A (ko) 2020-11-17 2020-11-17 자동차용 변속기 진단 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220067098A true KR20220067098A (ko) 2022-05-24

Family

ID=81807157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200153427A KR20220067098A (ko) 2020-11-17 2020-11-17 자동차용 변속기 진단 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220067098A (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101976942B1 (ko) 2017-09-04 2019-05-13 현대자동차주식회사 차량용 변속기의 고장진단방법
KR101978349B1 (ko) 2017-05-11 2019-05-15 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 차량 변속기의 솔레노이드 고착 진단장치 및 방법
KR20190135214A (ko) 2018-05-28 2019-12-06 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 변속기의 고착 진단 방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101978349B1 (ko) 2017-05-11 2019-05-15 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 차량 변속기의 솔레노이드 고착 진단장치 및 방법
KR101976942B1 (ko) 2017-09-04 2019-05-13 현대자동차주식회사 차량용 변속기의 고장진단방법
KR20190135214A (ko) 2018-05-28 2019-12-06 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 변속기의 고착 진단 방법 및 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2019304B1 (en) Evaluation apparatus of hub unit and evaluating method of hub unit
US10409058B2 (en) In-vehicle display system, control apparatus, and display apparatus
EP3168583B1 (en) Apparatus and method for diagnosing abnormal operation of a rotor
JP2005504272A (ja) アセンブリに対する損傷の早期の検出および予測のための装置と方法
JP2009031100A5 (ko)
JP2010065637A (ja) 産業車両の潤滑油劣化診断方法及び装置
JP5538623B2 (ja) 電気駆動機構を備えた自転車のペダルセンサの状態を識別する方法、ならびに、そのための制御装置
JP2006275209A (ja) クラッチ制御装置
JP2018021989A (ja) 車両用映像表示システム
SE541859C2 (en) A system and a method for monitoring a gearbox
JP2010065795A (ja) 産業車両のクラッチ故障診断方法及び装置
KR101684143B1 (ko) 보기류 고장 진단장치 및 그 진단방법
JP2006526530A (ja) ブレーキライニング磨耗表示装置
KR20220067098A (ko) 자동차용 변속기 진단 시스템
WO2017072172A1 (en) Sensor-monitored drive engine arrangement for an elevator system
JP5210057B2 (ja) チェーンの異常検出方法と、その装置
WO2023195888A1 (en) Control unit and method for belt slip detection in construction equipment
KR20100122255A (ko) 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
JP3202911B2 (ja) 模擬負荷装置
JP2010066188A (ja) 産業車両の回転体故障診断方法及び装置
KR20150044141A (ko) 철도차량용 감속장치의 이상유무 감지장치 및 감지방법
KR20220105419A (ko) 자기장 센서를 이용한 스타트 모터 고장진단장치
KR101119502B1 (ko) 진동모니터
KR200298995Y1 (ko) 비틀림 진동 감시 시스템
KR100267649B1 (ko) 자동차의 고장경보방법 및 장치

Legal Events

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